а. Конструкційної основою ядерного палива в реакторі є тепловиділяючий елемент - ТВЕЛ, що складається з палива і покриття. Всі ТВЕЛи конструкційно об'єднують в ТВС.
Підприємства, що виробляють реакторне паливо, являють собою промислові комплекси, технологічний цикл яких включає наступні етапи: отримання порошку діоксиду урану з гексафториду, виготовлення спечених таблеток, підготовку трубчастих оболонок твелів і кінцевих деталей, упаковку паливних таблеток в оболонки , установку кінцевих деталей, герметизацію (зварюванням), підготовку та комплектування деталей для ТВС, упаковку паливних таблеток в оболонки, виготовлення ТВЗ, розбирання забракованих твелів, ТВС і переробку відходів. Товарний продукт на даній стадії паливного циклу є ядерне паливо у вигляді, придатному для безпосереднього використання в реакторі.
. 2 АЕС
Розглянемо АЕС - атомні електростанції, як частина ядерного паливного циклу.
На атомних електростанціях здійснюється процес перетворення енергії, що міститься в робочому середовищі (парі), в електричну.
В основі роботи атомних електростанцій лежить технологічна схема, за якою виділяється в реакції поділу ядер урану енергія перетворюється на теплову енергію пара і далі в механічну і електричну. Ядерний реактор може використовуватися як джерело тепла для промислових об'єктів і опалювальних систем, малюнок 3.
Ядерний реактор - це технічна установка, в якій здійснюється самопідтримується ланцюгова реакція розподілу важких ядер із звільненням ядерної енергії.
Малюнок 3
Паливом для АЕС є ядерне паливо, що міститься в твелах, що представляють із себе тепловиділяючі збірки (ТВЗ). Для сучасних потужних реакторів завантаження становить від 40 до 190 тонн.
Рішення про створення АЕС залежить від багатьох факторів, серед яких вартість виробництва електроенергії від АЕС в порівнянні з іншими методами, потужність енергосистеми, технологічні та економічні можливості для здійснення ядерної програми, ступінь залежності від дефіцитних або імпортуються видів палива. Але головним чинником, визначальним для Білорусі майбутнє ядерної енергетики після чорнобильської аварії, є широке громадську думку. Після аварій на АЕС «Три-Майл-Айленд» у США та Чорнобильської АЕС у Білорусі з'явилося насторожене і скептичне ставлення громадськості до перспективності ядерної енергетики.
Проте, виходячи з об'єктивних чинників, можна стверджувати, що в умовах гострого дефіциту органічних енергоносіїв в Білорусі, ядерна енергетика може розглядатися в якості реальної альтернативи. Незважаючи на привабливість, широко пропагованої ідеї використання екологічно чистих енергоносіїв (сонце, вітер, геотермальні води і т. П.), В майбутньому вони не можуть серйозно вплинути на структуру енергобалансу республіки. До того ж ці джерела енергії зовсім не безпечні для людини. Згідно зі статистикою, ймовірність загибелі людей при виробництві електрики від АЕС в 25 разів нижче, ніж на вітрових, і в 10 разів нижче, ніж на гелеоустановках.
2.3 Ядерний паливний цикл після АЕС
Зараз вже важко повірити, що в найперші роки після зародження атомної енергетики практично всі радіоактивні відходи викидалися майже як звичайне сміття.
Однак саме в атомній промисловості проблему відходів вперше усвідомили і почали вирішувати по - справжньому серйозно. Сумарний світовий обсяг радіоактивних відходів в порівнянні зі звичайними відходами надзвичайно малий. За рік у світі накопичується близько 300 тонн радіоактивних відходів (РАВ). Якщо додати відходи енергоустановок атомних підводних човнів і т.п., їх загальна кількість буде незначним проти десятками і сотнями мільйонів тонн традиційних відходів.
Розглянемо ядерний паливний цикл після АЕС, він включає:
Зберігання відпрацьованого палива:
Вигорілі тепловиділяючі елементи - твели, тільки що витягнуті з реактора містять високоактивні ізотопи. Працювати з таким матеріалом дуже небезпечно. Тому твели насамперед направляють в басейн витримки - (сховище), наявної при кожній АЕС. Там вони проводить від 3 до 10 років, поки не розпадуться короткоживучі нукліди. Після цього активність відпрацьованого ядерного палива визначається продуктами поділу з великим часом розпаду. Серед них головний внесок вносять стронцій - 90 (період напіврозпаду Т=29,2 року), криптон - 85 (10,8 року), технецій - 99 (213тис. Років) і цезій - 137 (28,6 року). А крім довгоживучих продуктів поділу, залишаються ще й трансуранові елементи - актиноїди: нептуній, плутоній, америцій, кюрій; всі вони, як відомо, радіоактивні, з дуже великими періодами напіврозпаду (десятки і сотні тисяч років). <...
