Ядролық отын: түрлері және өңдеу

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Атом энергетикасы әртүрлі мақсаттағы көптеген кәсіпорындардан тұрады. Бұл саланың шикізаты уран кеніштерінен алынады. Одан кейін ол жанармай өндіретін кәсіпорындарға жеткізіледі.

Одан әрі отын атом электр станцияларына тасымалданады, онда ол реактордың өзегіне түседі. Ядролық отынның қызмет ету мерзімі аяқталған кезде ол қайта өңделеді. Қайта өңдеу қалдықтары кәдеге жаратуға жатады. Қауіпті қалдықтар жанармай өңдеуден кейін ғана емес, сонымен бірге уран өндіруден бастап реактордағы жұмысқа дейінгі кез келген кезеңде пайда болатынын атап өткен жөн.

Ядролық отын

Отын екі түрлі болады. Біріншісі – шахталарда өндірілетін уран, тиісінше, табиғи шыққан. Оның құрамында плутоний түзуге қабілетті шикізат бар. Екіншісі – жасанды түрде жасалған отын (екінші).

Ядролық отын химиялық құрамы бойынша да бөлінеді: металл, оксид, карбид, нитрид және аралас.

Уран өндіру және отын өндіру

Уран өндірісінің үлкен үлесі бірнеше елдерден келеді: Ресей, Франция, Австралия, АҚШ, Канада және Оңтүстік Африка.

Уран – ядролық отынның негізгі элементіэлектр станциялары. Реакторға түсу үшін ол өңдеудің бірнеше сатысынан өтеді. Көбінесе уран кен орындары алтын мен мыстың жанында орналасады, сондықтан оны өндіру асыл металдарды алу арқылы жүзеге асырылады.

Тау-кен өнеркәсібінде адам денсаулығына үлкен қауіп төнеді, себебі уран улы материал болып табылады және оны өндіру кезінде бөлінетін газдар қатерлі ісіктің әртүрлі түрлерін тудырады. Кеннің өзінде уранның өте аз мөлшері болса да – 0,1-ден 1 пайызға дейін. Уран кеніштерінің маңында тұратын халыққа да үлкен қауіп төнеді.

Байытылған уран атом электр станциялары үшін негізгі отын болып табылады, бірақ оны пайдаланғаннан кейін радиоактивті қалдықтардың орасан зор мөлшері қалады. Барлық қауіп-қатерге қарамастан, уранды байыту ядролық отынды жасау үшін маңызды процесс болып табылады.

Табиғи түрінде уранды еш жерде пайдалану мүмкін емес. Оны пайдалану үшін оны байыту керек. Байыту үшін газ центрифугалары қолданылады.

Байытылған уран тек атом энергетикасында ғана емес, қару-жарақ өндірісінде де қолданылады.

Көлік

Жанармай айналымының кез келген кезеңінде тасымалдау бар. Ол барлық қолда бар құралдармен жүзеге асырылады: құрлық, теңіз, әуе. Бұл қоршаған орта үшін ғана емес, адамдар үшін де үлкен қауіп және үлкен қауіп.

Ядролық отынды немесе оның элементтерін тасымалдау кезінде көптеген апаттар орын алып, нәтижесінде радиоактивті элементтер бөлінеді. Бұл біріядролық энергияның қауіпті деп есептелуінің көптеген себептері.

реакторларды пайдаланудан шығару

Реакторлардың ешқайсысы бөлшектелмеген. Тіпті атышулы Чернобыль атом электр станциясы. Мәселе мынада, сарапшылардың пікірінше, бөлшектеу бағасы жаңа реактор салу бағасымен тең, тіпті одан да асып түседі. Бірақ қанша ақша қажет болатынын ешкім дөп басып айта алмайды: шығын зерттеуге арналған шағын станцияларды бөлшектеу тәжірибесі негізінде есептелген. Сарапшылар екі нұсқаны ұсынады:

1. Реакторлар мен пайдаланылған ядролық отынды полигондарға қойыңыз.
2. Тоқтатылған реакторлардың үстіне саркофагтар жасаңыз.

Алдағы он жылда әлем бойынша 350-ге жуық реактор жұмыс істемейді және оларды пайдаланудан шығару керек. Бірақ қауіпсіздік пен баға бойынша ең қолайлы әдіс ойлап табылмағандықтан, бұл мәселе әлі шешілуде.

Қазір дүние жүзінде 436 реактор жұмыс істейді. Әрине, бұл энергия жүйесіне үлкен үлес, бірақ өте қауіпті. Зерттеулер көрсеткендей, 15-20 жылдан кейін атом электр станцияларын жел энергиясы мен күн батареяларымен жұмыс істейтін станциялар алмастыра алады.

Ядролық қалдықтар

Атом электр станцияларының жұмысы нәтижесінде ядролық қалдықтардың үлкен мөлшері түзіледі. Ядролық отынды қайта өңдеу де қауіпті қалдықтарды қалдырады. Дегенмен, ешбір ел мәселенің шешімін таппады.

Бүгінде ядролық қалдықтар уақытша қоймаларда, су қоймаларында немесе терең жер астында көміліп жатыр.

Ең қауіпсіз әдісарнайы қоймаларда сақтауға болады, бірақ бұл жерде басқа әдістер сияқты радиацияның ағуы да мүмкін.

Шын мәнінде, ядролық қалдықтардың белгілі бір құндылығы бар, бірақ оны сақтау ережелерін қатаң сақтауды талап етеді. Бұл ең өткір мәселе.

Маңызды фактор – қалдықтардың қауіпті болатын уақыты. Әрбір радиоактивті заттың ыдырау уақыты бар, ол улы болады.

Ядролық қалдықтардың түрлері

Кез келген атом электр станциясын пайдалану кезінде оның қалдықтары қоршаған ортаға түседі. Бұл турбиналар мен газ қалдықтарын салқындатуға арналған су.

Ядролық қалдықтар үш санатқа бөлінеді:

1. Төмен деңгейлі – атом электр станциясы қызметкерлеріне арналған киім, зертханалық жабдықтар. Мұндай қалдықтар медициналық мекемелерден, ғылыми зертханалардан да келуі мүмкін. Олар аса қауіп төндірмейді, бірақ қауіпсіздік шараларын қажет етеді.
2. Орта деңгей – отын тасымалданатын металл ыдыстар. Олардың радиация деңгейі айтарлықтай жоғары, сондықтан оларға жақын адамдар қорғалуы керек.
3. Жоғары деңгей – пайдаланылған ядролық отын және оның өнімдері. Радиоактивтіліктің деңгейі тез төмендейді. Жоғары деңгейдегі қалдықтар өте аз, шамамен 3 пайыз, бірақ оның құрамында барлық радиоактивтіліктің 95 пайызы бар.