作者 | 龍安技術管理部 祝圓
乏燃料后處理是對反應堆卸出后的乏燃料進行一系列物理化學處理過程從而提取有用核素并對產生的廢物進行處理的全過程。
我國已探明鈾礦資源較為有限,無法滿足核電持續規模發展要求,同時壓水堆中鈾元素的實際利用率不到1%,通過后處理提取乏燃料中鈾/钚等重要核素并重復利用,是實現我國核工業可持續發展的必由之路。那么后處理提取的各種核素是如何再利用的?今天就帶大家一探究竟!
圖1:乏燃料后處理主要產品利用
后處理最主要任務是提取乏燃料中的鈾(U)和钚(Pu),目前廣泛采用的后處理工藝得到的產品為三氧化鈾(UO3)和二氧化钚(PuO2)。PuO2與二氧化鈾(UO2)經不同比例混合和工藝加工后可分別制作用于熱中子壓水堆和快中子反應堆的鈾钚混合氧化物燃料(簡稱“MOX燃料”),實現循環使用,有效提高鈾資源的利用率(快中子堆可提高鈾資源利用率約60倍)。后處理生產的UO3由于其放射性水平略高于天然鈾,目前一般不再進行濃縮轉化。中核集團與加拿大坎杜能源公司聯合進行了先進燃料重水堆(AFCR)的研發,AFCR直接以后處理產生的鈾作為核燃料,AFCR投入使用將有效解決后處理鈾的消化再利用。

表1:乏燃料中可提取的其他核素主要用途
各位小伙伴,經過上面的介紹,是不是發現乏燃料里面竟然還有這么多寶貝,現在知道為什么說“乏燃料≠核廢料”了吧。
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