Combustible nuclear: tipos y procesamiento
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Video: Combustible nuclear: tipos y procesamiento

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Anonim

La energía nuclear se compone de un gran número de empresas para diversos fines. Las materias primas para esta industria se extraen de las minas de uranio. Posteriormente, se entrega a las empresas para la fabricación de combustible.

combustible nuclear
combustible nuclear

Además, el combustible se transporta a las plantas de energía nuclear, donde ingresa al núcleo del reactor. Cuando el combustible nuclear llega al final de su vida útil, se reprocesa. Los residuos de procesamiento están sujetos a eliminación. Vale la pena señalar que los desechos peligrosos aparecen no solo después del procesamiento del combustible, sino también en cualquier etapa, desde la extracción de uranio hasta el trabajo en un reactor.

Combustible nuclear

El combustible es de dos tipos. El primero es el uranio extraído en minas, respectivamente, de origen natural. Contiene materias primas que son capaces de formar plutonio. El segundo es el combustible creado artificialmente (secundario).

uranio enriquecido
uranio enriquecido

El combustible nuclear también se divide por composición química: metálico, óxido, carburo, nitruro y mixto.

Minería de uranio y producción de combustible

Una gran parte de la producción de uranio proviene de unos pocos países: Rusia, Francia, Australia, Estados Unidos, Canadá y Sudáfrica.

El uranio es el elemento principal para el combustible en la energía nuclearplantas de energía. Para ingresar al reactor, pasa por varias etapas de procesamiento. La mayoría de las veces, los depósitos de uranio se ubican junto al oro y el cobre, por lo que su extracción se lleva a cabo con la extracción de metales preciosos.

combustible nuclear gastado
combustible nuclear gastado

En la minería, la salud de las personas corre un gran riesgo porque el uranio es un material tóxico y los gases que se liberan durante su extracción provocan diversas formas de cáncer. Aunque el mineral en sí contiene una cantidad muy pequeña de uranio, del 0,1 al 1 por ciento. La población que vive cerca de las minas de uranio también está en mayor riesgo.

El uranio enriquecido es el principal combustible de las centrales nucleares, pero tras su uso queda una gran cantidad de residuos radiactivos. A pesar de todos sus peligros, el enriquecimiento de uranio es un proceso esencial para crear combustible nuclear.

En su forma natural, el uranio es casi imposible de usar en cualquier lugar. Para usarlo, debe ser enriquecido. Las centrífugas de gas se utilizan para el enriquecimiento.

El uranio enriquecido se utiliza no solo en la energía nuclear, sino también en la producción de armas.

Transporte

En cualquier etapa del ciclo del combustible existe el transporte. Se lleva a cabo por todos los medios disponibles: por tierra, por mar, por aire. Este es un gran riesgo y un gran peligro no solo para el medio ambiente, sino también para los humanos.

reprocesamiento de combustible nuclear
reprocesamiento de combustible nuclear

Durante el transporte de combustible nuclear o sus elementos, ocurren muchos accidentes que resultan en la liberación de elementos radiactivos. este es uno demuchas razones por las que la energía nuclear se considera insegura.

Desmantelamiento de reactores

Ninguno de los reactores ha sido desmantelado. Incluso la infame planta de energía nuclear de Chernobyl. Es que, según los expertos, el precio del desmantelamiento es igual, o incluso superior, al precio de construir un nuevo reactor. Pero nadie puede decir con certeza cuánto dinero se necesitará: el costo se calculó sobre la base de la experiencia de desmantelar pequeñas estaciones para la investigación. Los expertos ofrecen dos opciones:

  1. Poner los reactores y el combustible nuclear gastado en vertederos.
  2. Construye sarcófagos sobre reactores fuera de servicio.

En los próximos diez años, alrededor de 350 reactores en todo el mundo quedarán fuera de servicio y deberán ser desmantelados. Pero como no se ha inventado el método más adecuado en términos de seguridad y precio, este problema aún se está resolviendo.

combustible nuclear
combustible nuclear

Ahora hay 436 reactores en funcionamiento en todo el mundo. Por supuesto, esta es una gran contribución al sistema energético, pero es muy inseguro. Los estudios muestran que en 15-20 años, las plantas de energía nuclear podrán ser reemplazadas por estaciones que operan con energía eólica y paneles solares.

Residuos nucleares

Se genera una gran cantidad de desechos nucleares como resultado de las plantas de energía nuclear. El reprocesamiento del combustible nuclear también deja residuos peligrosos. Sin embargo, ninguno de los países encontró una solución al problema.

Hoy en día, los desechos nucleares se mantienen en instalaciones de almacenamiento temporal, en estanques de agua o enterrados a gran profundidad.

La forma más segura esalmacenamiento en instalaciones de almacenamiento especiales, pero aquí también es posible la fuga de radiación, al igual que con otros métodos.

De hecho, los residuos nucleares tienen algún valor, pero requieren un estricto cumplimiento de las normas para su almacenamiento. Y este es el problema más agudo.

Un factor importante es el tiempo durante el cual los residuos son peligrosos. Cada sustancia radiactiva tiene su propio tiempo de descomposición, durante el cual es tóxica.

combustible nuclear gastado
combustible nuclear gastado

Tipos de residuos nucleares

Durante la operación de cualquier planta de energía nuclear, sus desechos ingresan al medio ambiente. Se trata de agua para refrigeración de turbinas y residuos gaseosos.

Los desechos nucleares se dividen en tres categorías:

  1. Bajo nivel: ropa para empleados de plantas de energía nuclear, equipo de laboratorio. Dichos desechos también pueden provenir de instituciones médicas, laboratorios científicos. No representan una gran amenaza, pero requieren precauciones de seguridad.
  2. Nivel intermedio: contenedores metálicos en los que se transporta el combustible. Sus niveles de radiación son bastante altos, y aquellos que están cerca de ellos deben estar protegidos.
  3. El combustible nuclear gastado y sus productos son de alto nivel. El nivel de radiactividad está disminuyendo rápidamente. Hay muy pocos residuos de alto nivel, alrededor del 3 por ciento, pero contienen el 95 por ciento de toda la radiactividad.

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