Cong nghe san xuat dien

H¬n n÷a viÖc lùa chän vËt liÖu cã hµm l îng coban Ýt còng hÕt søc quan träng.[r]

(1)

Bảng thông số thống kê loại l ợng

TT Loại l ợng Tỷ lệ sử dụng Tăng tr ởng Thời gian khai thác

1 Dầu mỏ ( Petroleum) 35% 2,2% 40 năm

2 Khí tự nhiên ( Natural Gas) 23% 5,3% 60 năm

3 Than ỏ ( Coal) 28% 1,7% 230 nm

4 Năng l ợng nguyên tử ( Nuclear Electric) 6% 4,7% Thđy ®iƯn ( Hydro Electric) 6%

(2)

 Danh môc nhà máy điện nguyên tử giới

TT Quốc Gia Số nhà máy

Tổng công suất MW

TT Quốc Gia Số nhà máy

Tổng công suÊt MW

1 ARGENTINA 935 16 LITHUANIA REPUBLIC 1185

2 ARMENIA 376 17 MEXICO 1360

3 BELGIUM 5824 18 NETHERLANDS 482

4 BRAZIL 1795 19 PAKISTAN 425

5 BULGARIA 1906 20 ROMANIA 1300

6 CANADA 18 12589 21 RUSSIAN FEDERATION 31 21743 CHINA 11 8572 22 SLOVAK REPUBLIC 2034 CZECH REPUBLIC 3538 23 SLOVENIA 666

9 FINLAND 2696 24 SOUTH AFRICA 1800

10 FRANCE 59 63260 25 SPAIN 7450

11 GERMANY 17 20430 26 SWEDEN 10 8974

12 HUNGARY 1829 27 SWITZERLAND 3220

13 INDIA 17 3779 28 UKRAINE 15 13107

(3)

cấu tạo nguyên tử

Cấu tạo nguyên tử:

Nguyên tử bao gồm hạt nhân mang điện tích d ơng trung tâm

và electron mang điện tích âm bay xung quanh

Hạt nhân Electron liên kết lực điện từ

Hạt nhân bao gồm Proton Neutron

Proton v Neutron liªn kÕt víi b»ng lùc à

nguyªn tư

 Proton cã khèi l ợng 1,6726 x 10-27 kg điện tích

là 1,6 x 10-19 C Proton bao gồm hạt quark lên

hạt quark xuống

Neutron có khối l ợng 1,6749 x 10-27 kg không

mang điện Neutron bao gồm hạt quark lên hạt quark xuống

Electron có khối l ợng 9,1 x 10-31 kg điện tích

(4)

cấu tạo nguyên tử

Cấu tạo nguyên tử:

Một nguyên tử có nhiều đồng vị cách thay đổi số

Neutron hạt nhân

Phóng xạ hạt nhân:

Là chất có khả tự phát tia phóng xạ loại xạ có gây

sự ion hoá

có khả tác dụng sinh lý hoá học nh phá huỷ tế bào, kích thích số

phản ứng hoá học

có khả xuyên qua số chất nh gỗ, vải,giấy, miếng kim loại mỏng.

 Một số nguyên tử có khả tự phóng tia α, ị,γ để biến thành

các nguyên tử khác

Tia là hạt nhân nguyên tử Heli

Tia ò là hạt mạng điện, ò- là tia mang điện âm ò+ là tia mang điện d ơng

Tia sóng điện từ Tia là tia nguy hiểm xuất tất

(5)

phản ứng hạt nhân

Phản ứng hạt nhân:

Trong số tr ờng hợp, hạt nhân va chạm với

va chạm vào Neutron biến thành hạt nhân, Neutron khác thu tỏa l ợng

Các hạt vỡ tiếp tục va chạm với hạt nhân khác trì ,

bùng nổ phản ứng hạt nhân

Hệ thức Einstein khối l ợng l ỵng

E= mc2 (Jun)

 Trong : m- Khối l ợng vật ( kg)

c - VËn tèc ¸nh s¸ng 3.108 m/s

E - Năng l ợng nghỉ vật ( J)

Năng l ợng sinh phản ứng hạt nhân:

Ng ời ta thấy tổng khối l ợng hạt tr ớc tham gia phản

ứng tổng khối l ợng hạt tạo thành sau phản ứng không : MT MS

(6)

quá trình l ợng phản ứng hạt nhân

Theo hệ thức A.Einstein phản ứng sinh l ỵng E = m.c2

 NÕu MT > M

S , phản ứng tỏa l îng  NÕu MT < M

S , phản ứng thu l ợng

Năng l ợng sinh phản ứng hạt nhân:

E= mc2 ph ơng trình tạo l ợng

cho phản ứng hạt nhân

Năng l ợng liên kết, l ợng liên kết riêng:

Độ hụt khối:

Khối l ợng hạt nhân nhỏ tổng khối l ợng

(7)

quá trình l ợng phản ứng hạt nh©n

 Độ chênh hai khối l ợng đ ợc gọi độ hụt khối

hạt nhân mm

Nng l ợng liên kết: Là l ợng tối thiểu cần thiết để

phá hạt nhân thành Nuclons riêng lẻ

Δ

m = [Zm

pp

+(A-Z)m

nn

–m

hnhn

]

W

lk

= [Zm

p

+(A-Z)m

n

–m

hn

]c

2

(8)

quá trình l ợng phản ứng hạt nhân

Năng l ợng liên kết riêng: Là l ợng liªn kÕt tÝnh cho

mét Nuclons

 Năng l ợng liên kết riêng =

Trong ú: A- L s khi

Năng l ợng liên kết riêng lớn hạt nhân bền

vững

Phn ng tỏa nhiệt phản ứng biến đổi chất bn

vững thành chất bền vững

 Các chất bền vững th ờng tự phóng xạ biến đổi thành

c¸c chÊt bỊn vững

(9)

khái niệm nhiên liệu hạt nhân

Nhiên liệu: Là chất cháy cho nhiệt Nhiên liệu chia làm

loại- Nhiên liệu vô nhiên liệu hữu c¬

 Nhiên liệu hữu cơ: Dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên, gỗ  Nhiên liệu vụ c: Uranium

Nhiên liệu hạt nhân cung cấp l ợng lớn nhiều so với

nhiên liệu hóa thạch: 1kg Uranium t ơng đ ơng 16 than đá  Uranium:

 Uranim nguyên tố hóa học có tính phóng xạ, có ánh kim loại, màu

xám bạc, có ký hiƯu U, sè khèi 92

 Uranium lµ kim loại nặng tự nhiên tồn d ới dạng

ng v khỏc 99,3% U238 0,7% U235

 Tuy nhiªn có U235 phân rÃ tạo nhiều l ợng cho lò

phản ứng hạt nhân

 Uranium nguyên tố phổ biến vỏ trái đất đ ợc tìm thấy đất,

(10)

 Uranium:

 Trong Uranium đ ợc khai thác chủ yếu mỏ quặng

Uranium

Quặng Uranium đ ợc tồn d ới dạng Uraninit ( UO2) hay

pitchblend ( U3O8)

 Uranium có tỷ trọng 18,5-19 xấp xỉ tỷ trọng Vàng  Uranium t ơng đối mềm dễ tiến hành gia cơng khí

 Trong kh«ng khÝ, Uranium bị ô xy hóa chậm chuyển thành

màu đen

Uranium có tính phóng xạ khó nhận mắt th ờng

Plutonium:

Plutonium nguyên tố hãa häc hiÕm cã tÝnh phãng x¹ cao, ký hiƯu

Pu có số nguyên tử 94

Plutonium kim loại màu trắng bạc, bị xØn tiÕp xóc víi kh«ng

(11)

Plutonium:

Plutonium nguyên tố tự nhiên mà đ ợc hình thành

từ ph¶n øng cđa Uranium

Plutonium bao gồm nhiều đồng v khỏc

Plutonium tồn lò phản ứng hạt nhân, chất thải lò phản ứng

hạt nhân, chất thải sau vụ nổ hạt nhân

Trong lò phản ứng hạt nhân, 2/3 l ợng đ ợc tạo thành từ U235

(12)

chuẩn bị nhiên liệu

Khai thác, tuyển quặng tinh chế quặng Uranium

Phần lớn Uranium không đ ợc khai thác trực tiếp mà nằm lẫn với

nguyên tố khác

Tùy thuộc vào mỏ quặng khác nhau, nh ng hàm l ợng Uranium

trong quặng thấp

Sau đ ợc khai thác, quặng đ ợc đập nhỏ, nghiền nát sử dụng

mt s thao tỏc hóa học để chế xuất Uranium

 S¶n phẩm trình chế xuất chất nhÃo màu vàng

gọi Bánh vàng Bánh vàng chứa khoảng 75% Oxit Uranium

Việc khai thác tăng hàm l ợng Uranium gọi trình tuyển

quặng Uranium Quá trình tuyển quặng đ ợc làm trực tiếp mỏ

Bánh vàng không đ ợc dùng lò phản ứng mà phải loại

hết tạp chất thông qua nhiều giai đoạn làm tinh khiết- refining

 Sau đạt độ tinh khiết, Oxit Uranium đ ợc chuyển thành

(13)

chuÈn bị nhiên liệu

Làm giàu Uranium

Trong tù nhiªn chØ cã 0,7% U235 Mn sư dơng làm nhiên liệu

lò phản ứng hạt nhân ta phải làm giàu U235 lên 3-5%

Lm giàu Uranium khó U235 U238 ng v ca cựng

một nguyên tố nên hầu nh tính chất hóa học khối l ợng khác rÊt Ýt

 HiÖn cã ph ơng pháp làm giàu Uranium là:

Khuếch tán khí Siêu ly tâm

(14)

Làm giàu Uranium

Khuếch tán khí:

Uranium đ ợc chuyển tõ tetraflourua Uranium ( UF4) thµnh

hexaflourua Uranium ( UF6) có đặc tính thể khí bắt đầu t 560C

UF6 đ ợc qua loạt hàng rào màng

đục lỗ nhỏ Các phân tử hexaflourua U235 nh hn nờn i qua

các hàng rào nhanh hơn, nhờ làm giàu Uranium

Tuy nhiên khối l ợng đồng vị khác nên di

chuyển khác Một nhà máy làm giàu Uranium cần phải thao tác lặp lại 1400 lần để sản xuất Uranium có độ giàu U235 cần thit

Siêu ly tâm:

Ph ơng pháp đ ợc dùng với quy mô nhỏ đ ợc phát triển

bởi tập đoàn Châu Âu URENCO ( Đức, Hà Lan, Anh)

Sử dụng máy ly tâm quay với tốc độ nhanh đánh bật

(15)

Làm giàu Uranium

Siêu ly tâm:

Do l ng gn giống nên muốn đạt đến hàm l ợng Urani

cần thiết phải qua nhiều giai đoạn nối tiếp Phân tách đồng vị Laser ( SILVA):

Ph ơng pháp đ ợc sử dụng phòng nghiên cứu ch a đ ợc sử dụng công nghiệp

Ph ơng pháp cho phép tách nguyên tử Urani 235 nguyên tử Urani 238 qua giai đoạn

Nguyờn lý ca ph ng pháp lấy electron Urani 235 cách sử dụng l ợng chùm laser cung cấp mà không đụng đến Urani 238

(16)

Làm giàu Uranium

Phân tách đồng vị Laser ( SILVA):

(17)

xử lý nhiên liệu tái xư lý nhiªn liƯu

 Xư lý nhiªn liƯu

Chế tạo bó nhiên liệu

Sau đ ợc làm giàu, hexaflourua Urani đ ợc chuyển vỊ oxit

Urani d íi d¹ng chÊt bét màu đen

Cht bt ny c ộp nung khối trụ tròn nhỏ

có chiều dài chừng 1cm kích th ớc cỡ mẩu phấn nhỏ gọi “viên” Mỗi viên nặng 7g cung cấp l ợng t ơng đ ơng than đá

C¸c viên đ ợc xếp vào ống kim loại dài chừng 4m hợp

kim ziriconi, ống dùng làm vỏ bọc, hai đầu bịt kín, tạo thành nhiên liệu

Ng ời ta lại kết hợp 264 nhiên liệu kết lại thành bó

củi tiết diện hình vuông gọi bó nhiên liệu

Để nạp nhiên liệu cho lò phản ứng 900 MW cần dùng 157

(18)

xử lý nhiên liệu tái xử lý nhiên liệu

Xử lý nhiên liệu

Sự phân hạch lò phản ứng

Các bó nhiên liệu đ ợc xếp theo dạng hình học

chính xác làm thành tâm lò phản ứng

Mi nm trong thời gian 3-4 năm Trong thời

gian này, phân hạch U235 cung cấp nhiệt nng cn thit

sản xuất n ớc sản xuất điện

U235 hấp thụ notron phân hạch giải phóng l ợng ,tạo

thành hạt nhân khác

U238 sau hấp thụ notron chuyển thành Pu239 phân h¹ch

giải phóng l ợng phần biến thành đồng vị khác Pu bắt gi thờm notron

Sự thoái hóa nhiên liệu

(19)

xử lý nhiên liệu tái xư lý nhiªn liƯu

 Xư lý nhiªn liƯu

Sự xuất sản phẩm phân hạch hấp thụ neutron làm ảnh h ởng

n phản ứng dây chuyền

 Sau mét thêi gian, nhiên liệu phải bị rút khỏi lò phản ứng mặc dù số l ợng lớn vật lệu cung cấp l ợng thu hồi đ ợc Uranium Plutonium

Nhiờn liu sử dụng có hoạt độ phóng xạ cao có mặt sản phẩm phân hạch

 Bức xạ nguyên tử phóng xạ phát tỏa nhiều nhiệt.  Sau sử dụng, nhiên liệu cháy đ ợc cất giữ bể làm

lạnh gần lò phản ứng năm để giảm hoạt độ phúng x

Tái xử lý nhiên liệu

Mục đích

 Thu hồi Urani 235 Plutoni cịn sử dụng đ ợc để sản xuất điện

(20)

xư lý nhiªn liệu tái xử lý nhiên liệu

Cỏc n ớc không tái xử lý : Thụy Điển, Mỹ Nhiên liệu sử dụng đ ợc

coi nh chất thải cất giữ sau rút khỏi lò phản ứng Các n ớc tái xư lý: Ph¸p, Anh, Nga, NhËt

 C¸c n ớc tải xử lý n ớc khác ( Pháp): Đức, Thụy Sĩ, Bỉ Phân tách sản phẩm phân h¹ch

 Sau đến nhà máy tái xử lý, bó nhiên liệu sử dụng đ ợc đặt vào bể n ớc lần

 Sau đ ợc cắt thành đoạn nhỏ đ a vào dung dịch hóa học hòa tan nhiên liệu nh ng giữ nguyên mảnh kim loại ( vỏ bọc) Những mảnh đ ợc cất giữ nh chất thải hạt nhân

Một loạt xử lý hóa học tách Urani Plutoni khỏi sản phẩm phân hạch

Nhng sn phm ny ợc trộn vào thủy tinh đặc biệt ( thủy tinh hóa) cất giữ nh chất thải hạt nhõn

(21)

xử lý nhiên liệu tái xử lý nhiên liệu

Tái xử lý nhiên liệu

Tái chế nhiên liệu

Nhng nhiên liệu hỗn hợp Oxit Urani Oxit Plutoni đ ợc sử dụng số lò phản ứng EDF

(22)

nguyên lý hoạt động nhà máy điện hạt nhân

(23)

 Nguyên lý hoạt động:

(24)

 Ph¶n øng tâm lò:

Khi hạt nhân U235 va chạm với Neutron chậm, phản ứng hạt nhân xảy sinh nhiệt

Hạt nhân U235 bị vỡ sau phản ứng bao gồm hạt nhân khác Neutron

Các Neutron qua chất làm chậm bị hÃm bớt tốc

độ tiếp tục va chạm vào hạt nhân U235 trì phản ứng dây truyền

 Hạt nhân nguyên tử U238 hấp thụ Neutron chuyển Pu239

Pu239 tiÕp tơc ph¶n øng sinh nhiƯt chuyển thành hạt khác

2/3 Năng l ợng lò sinh U235 1/3 sinh bëi Pu239

Để điều khiển tốc độ lò, Hệ thống điều khiển cho

(25)

Chu trình thứ I:

Nhiệt l ợng tạo tâm lò phản ứng làm nóng chất

dẫn nhiệt tâm lò

Cht dẫn nhiệt chuyển nhiệt l ợng đến lò

trao đổi nhiệt với chu trình thứ II

 Sau trao đổi nhiệt với chu trình thứ II Chất dẫn

nhiệt giảm nhiệt độ đ ợc bơm trở lại lõi lũ

Tùy theo cấu trúc lò mà chất tải nhiệt

chất khí, n ớc bốc hay n ớc áp lực

 Do tiÕp xóc trùc tiÕp víi chÊt phãng x¹ nên chất tải

(26)

nguyờn lý hoạt động nhà máy điện hạt nhân

Chu tr×nh thø II:

 Tại lị hơi, N ớc chu trình thứ II sau trao đổi

nhiƯt víi chu trình thứ đ ợc bốc chuyển thành nhiệt

Hi quỏ nhit đ ợc đ a đến làm quay Turbine

Turbine nối với trục máy phát phát điện qua máy

biến áp lên hệ thống điện

 Hơi sau qua Turbine đ ợc đ a đến bình ng ng trao

đổi nhiệt để trở thành n ớc

N ớc đ ợc bơm trở lại lò để trao đổi nhiệt với chu

(27)

Chu tr×nh thø III:

 Tại bình ng ng, N ớc lạnh đ ợc bơm từ sông lên để trao đổi nhiệt với n ớc từ chu trình thứ II sau qua Turbine

Sau trao đổi nhiệt, n ớc nóng đ ợc đ a tháp tản nhit

(28)

cấu tạo nhà máy điện hạt nhân

Lò phản ứng hạt nhân:

Lò phản ứng hạt nhân bao gồm: Lõi lò phản ứng, Hệ thống tải nhiệt, vỏ lò, hệ thống điều khiển an toàn lò

Lõi lò phản ứng bao gồm: Bó nhiên liệu, chất

làm chậm, chất điều khiển

Các bó nhiên liệu: Phản ứng hạt nhân cung cấp l

ợng cho lò phản ứng

Chất làm chậm: Khi phản ứng hạt nhân xảy sÏ sinh c¸c

Neutron Tuy nhiên, để Neutron tiếp tục va chạm với hạt nhân khác sinh phản ứng trì ta cần hãm bớt tốc độ Neutron Tùy vào loại lò khác mà ng ời ta th ơng sử dụng chất làm chậm ; D2O, H2O,

(29)

Lò phản ứng hạt nhân:

Lõi lò phản ứng bao gồm:

Bộ phận điều khiển trình phân hạch nhiên liệu: Bao

gồm chất điều khiển có tác dụng điều chỉnh công suất lò phản ứng cách hấp thụ Neutron Chất điều khiển th ờng dùng Cadimi hc Boron

Hệ thống tải nhiệt: Dùng để chuyển l ợng nhiệt từ bó nhiên liệu lò Chất tải nhiệt th ờng CO2, H2O,

D2O, Natri

Đ ợc sử dụng mặt vỏ lò để phản xạ Neutron trở lại lò phản ứng tăng hiệu suất lò Th ờng sử dụng chất làm chậm chất phản xạ hoc U238, Th232

(30)

H thng dn nhiệt, trao đổi nhiệt:

Hệ thống trao đổi nhiệt lò hơi

Hệ thống trao đổi nhiệt bình ng ng Chu trình trao đổi nhiệt thứ I

Chu trình trao đổi nhiệt thứ II Chu trình trao đổi nhiệt thứ III Bơm lọc chất phóng xạ



Turbine, m¸y ph¸t, hƯ thèng truyền tải điện:

Turbine: Th ờng sử dụng Turbine nhiều tầng nh nhà máy nhiệt điện

M¸y ph¸t: Ba pha cùc Èn

HƯ thèng trun tải: Máy biến áp, Hệ thống phân phối cao áp

(31)

Tháp tản nhiệt, hệ thống lÊy n íc cho b×nh ng ng:

Tháp tản nhiệt: Sử dụng để giải phóng l ợng nhiệt d thừa trao đổi bình ng ng mơi tr ờng

Hệ thống lấy n ớc cho bình ng ng: Bơm n ớc lạnh sông, hồ để trao đổi nhiệt bình ng ng



Trung tâm điều khiển, hệ thống giám sát điều khiển,

an toàn:

(32)

phân loại nhà máy điện hạt nhân

Lò khí ( Gas Cooled Reactor- GCR):

Lò khí loại lò sử dụng khí làm chất tải nhiệt, loại lò chủ yếu

phát triển Anh

Chất làm chậm than chì

Nhiên liệu sử dụng urani tự nhiên

 Lúc đầu loại lò đ ợc dùng để sản xuất Pu (cho mục đích quân sự)

và dùng không khí làm chất tải nhiệt

Để phát triển loại lò thành lò phản ứng phát điện, cần phải nâng

nhiệt ¸p lùc cđa khÝ - chÊt t¶i nhiƯt

 Vì sử dụng đ ợc không khí nên khí CO2 đ ợc dùng làm chất

tải nhiƯt

 Từ đời loại lị khí kiểu Anh sử dụng nhà máy điện hạt

(33)

(34)

Lò n ớc nặng ( Heavy Water Reactor- HWR) :

Lß n íc nặng lò phản ứng sử dụng n ớc nặng làm chất làm chậm

Loại lò chủ u Canada ph¸t triĨn

So víi n íc nhẹ, n ớc nặng hấp thụ nơtron nên có thể sử dụng urani tự nhiên làm nhiên liệu

(35)

(36)

Lò n ớc nhẹ PWR (Pressurized Water Reactor) :

 Lß n íc nhẹ lò phản ứng sử dụng n ớc nhẹ làm chất làm chậm chất tải nhiệt

Có hai loại lò n ớc nhẹ PWR (Pressurized Water Reactor - Lò n ớc áp lực) BWR (Boiling Water Reactor - Lò n ớc sôi )

 PWR đ ợc phát triển cho mục đích quân sự, ví dụ nh tạo sức đẩy cho tàu thuyền đặc biệt sử dụng cho tu ngm

(37)

(38)

Lò n ớc nhÑ BWR (Boiling Water Reactor ):

 BWR từ đầu đ ợc phát triển cho mục đích hồ bình phát điện

 N ớc đ ợc làm sôi hệ thống thứ lị phản ứng dùng n ớc làm quay tuabin

 Do vËy tuabin bÞ nhiƠm xạ vận hành

Nh ng khụng có hệ thống thứ nên cấu tạo lị đơn gin

(39)

(40)

Lò phản ứng hạt nhân tái sinh nhanh ( Fast Breeder Reactor

- FBR) :

Lò phản ứng hạt nhân tái sinh nhanh sử dụng nhiên liệu Plutonium

Plutonium phân hạch neutron tốc độ cao có khoảng nơtron đ ợc sinh

Số l ợng neutron sinh lần phân hạch nhiều

Nu sử dụng khéo neutron tạo l ợng plutoni nhiều so với l ợng plutoni ó t chỏy

(41)

Lò phản ứng hạt nhân tái sinh nhanh ( Fast Breeder Reactor

- FBR) :

Số năm khai thác urani sử dụng lò n ớc nhẹ vào khoảng

70 năm, sử dụng lò tái sinh nhanh ta sử dụng l ợng nguyên tử khoảng 3000 năm

Vì lò hạt nhân tái sinh nhanh sử dụng notron nhanh nên không

cần chất làm chậm

Chất tải nhiệt natri

Vì Na có phản ứng tiếp xúc với không khí nên bề mặt Na

cần đ ợc phủ khí trơ (argon)

Chi phí lị hạt nhân tái sinh nhanh gấp từ 1,5 đến lần so với

lò n ớc nhẹ

Hiện kinh tế ch a thể cạnh tranh với lò n íc nhĐ nh ng

(42)

(43)

khái niệm chất thải hạt nhân

Chất thải hạt nhân chiếm phần nhỏ tổng chất thải

tồn xã hội, nhiên có độ phóng xạ cao nên chất thải hạt nhân chủ đề nhiều cơng trình nghiên cứu

Các chất thải hạt nhân phát sinh tất công đoạn

của chu trình tạo sử dụng nhiên liệu hạt nhân:

Khai thác mỏ

Làm giàu Uranium

Chế tạo bó nhiên liệu Vận hành lò phản ứng

Tái xử lý

Tháo dỡ sở hạt nhân

Chất thải hạt nhân đ ợc xuất phát từ trung tâm

(44)

khái niệm chất thải hạt nhân

Trong nhà máy điện hạt nhân, nơi sinh chất phóng xạ lò

phản ứng hoạt động sau:

Nhiên liệu Urani phân hạch chất phóng xạ

khác

Các chất bên thùng áp lực lò phản ứng bị phóng

xạ hóa tác động notron tạo cht phúng x

Thông th ờng sản phẩm phân hạch bị nhốt kín

nhiªn liƯu

 NÕu cã khut tËt ë vá bọc niên liệu sản phẩm

phân hạch rò rỉ vào chất tải nhiệt

Đồng thời, cần l ợng nhỏ tạp chất sinh ăn mòn

trong chất tải nhiệt, chúng bị nhiễm xạ tác động Neutron

 Nh ng chÊt t¶i nhiƯt đ ợc đ a qua thiết bị làm nên

(45)

Khai thác quặng Uranium

Khi chế biến quặng để lấy Urani, phần quặng thải chứa số Urani khơng lấy hết đ ợc ( thêm Th230)

 Ngoài số quặng thải cịn có chất phóng x anpha nh Rn222

Nguyên tố Rn222 nguyên tố cháu

thâm nhập vào quan hô hấp gây tác hại cho cơng nhân cho dân gần

(46)

 Làm giàu đồng vị Uranium

 Đối với lò phản ứng n ớc nhẹ ng ời ta cần làm giàu U235 lên đến 3-5%

(47)

Các chất thải từ lò ph¶n øng

 Trong nhiên liệu sử dụng lấy khỏi lò phản ứng, có chứa chất phóng xạ sau:

 C¸c sản phẩm phân hạch Urani đ ợc chia làm loại chất thải Sản phẩm phân hạch với thời gian sèng trung b×nh:

Cs137, Sr90… thêi gian sống sản phẩm vào khoảng 30 năm

Sản phẩm phân hạch với thời gian sống dµi: Se79, Zr93,

Te99, Pd107, Sn126…

 Các hạt nhân nặng hình thành bắt liên tiÕp notron cđa

(48)

 C¸c chất thải từ lò phản ứng

Ngoi chất thải nói trên, cịn số chất thải hoạt độ thấp nh găng tay, quần áo, thiết b loi b

Chất thải từ tái xử lý nhiên liệu cháy

Công đoạn tái xử lý gồm công đoạn học hóa học nhằm tách U Pu khỏi chất kh¸c

 Các chất đ ợc thủy tinh hóa Sau thời gian l u trữ để làm nguội ( đến 50 năm), chất đ ợc chôn vào hầm địa chất sâu

 Plutoni thu đ ợc dùng lị tái sinh BREEDER  Ngồi số Pu dùng để chế tạo nhiên liệu

(49)

nhiªn liƯu hạt nhân đ qua sử dụngÃ

Nhiờn liu qua sử dụng

 Nhiên liệu hạt nhân sau đ ợc lắp vào lò phản ứng dử dụng thời gian năm, sau thay 25% nhiên liệu năm lại tiếp tục vận hành năm tip theo

(50)

nhiên liệu hạt nhân ® qua sư dơng·

 Bảo quản nhiên liệu hạt nhân qua sử dụng

 Trong nhiên liệu qua sử dụng có chất phóng xạ sinh q trình phân hạch

 C¸c sản phẩm phân hạch sau đ ợc lấy từ lò phản ứng tiếp tục phân rÃ sinh l ợng

Năng l ợng dạng nhiệt đ ợc gọi nhiệt phân rÃ

Nhiờn liu ó sử dụng có hoạt độ phóng xạ mạnh phát nhiệt nên chúng đ ợc ngâm giữ bể n ớc th ờng

 N ớc chất phù hợp để ngăn chặn tia phóng xạ thu nhiệt

(51)

nhiªn liệu hạt nhân đ qua sử dụngÃ

Ct giữ, bảo quản nhiên liệu hạt nhân qua sử dng

bằng thùng khô

L ợng chất thải phóng xạ tăng lên theo năm, bể chứa chất thải xây dựng ban đầu hết chỗ chứa, cần tăng thêm bể chứa

 Có hai cách cất giữ bảo quản nhiên liệu hạt nhân sử dụng ph ơng pháp ngâm bể n ớc ph ơng pháp cất giữ thùng khô

 Trong ph ơng pháp cất giữ thùng khô, nhiên liệu sử dụng đ ợc ngâm bể n ớc vài năm ( nhiệt phân rã giảm) sau cho vào thùng kín cất giữ kho mặt đất

(52)

xư lý chÊt th¶i

 Cất giữ, bảo quản nhiên liệu hạt nhân qua sử dụng

thïng kh«

Điều quan trọng cần phải tính toán l ợng chất thải

phúng x sinh thời gian vận hành để lựa chọn địa điểm đủ rộng cho việc cất giữ chất thải

 Sau để cất giữ lâu dài, ng ời ta dùng ph ơng pháp sau

để tiếp tục xử lý chất thải:

 Hãa rắn xi măng Hóa rắn bitum Thủy tinh hóa

Ngoài có ph ¬ng ph¸p SYNRUC, Polime

(53)

xư lý chất thải

Đối với dạng chất phóng xạ ta có cách xử lý khác

nhau:

Chất thải phóng xạ dạng khí: Đ ợc xử lý cách, tr

(54)

xử lý chất thải

Đối với dạng chất phóng xạ ta có c¸ch xư lý kh¸c

nhau:

Chất thải dạng lỏng: Nếu có độ phóng xạ cực thấp nh

(55)

xư lý chÊt th¶i

Đối với dạng chất phóng xạ ta cã c¸c c¸ch xư lý kh¸c

nhau:

 Chất thải phóng xạ dạng rắn: Những loại có hoạt độ t

(56)

xö lý chất thải

Để làm giảm l ợng chất thải phóng xạ nhiên liệu phải đ ợc

đả bảo tính bền vững quan trọng nhất, nhiên liệu khơng bị hỏng sản phẩm phân hạch phóng xạ bị nhốt kín bỏ bọc nhiên liệu, l ợng thoát bên ngoi rt ớt

Một cách hữu hiệu giảm thiểu l ợng chất ăn mòn thoát