作者 | 龍安技術(shù)管理部 祝圓

乏燃料后處理是對(duì)反應(yīng)堆卸出后的乏燃料進(jìn)行一系列物理化學(xué)處理過(guò)程從而提取有用核素并對(duì)產(chǎn)生的廢物進(jìn)行處理的全過(guò)程。

我國(guó)已探明鈾礦資源較為有限，無(wú)法滿足核電持續(xù)規(guī)模發(fā)展要求，同時(shí)壓水堆中鈾元素的實(shí)際利用率不到1%，通過(guò)后處理提取乏燃料中鈾/钚等重要核素并重復(fù)利用，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)核工業(yè)可持續(xù)發(fā)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(chǎn)品利用

后處理最主要任務(wù)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(chǎn)品為三氧化鈾(UO3)和二氧化钚(PuO2)。PuO2與二氧化鈾(UO2)經(jīng)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(yīng)堆的鈾钚混合氧化物燃料(簡(jiǎn)稱(chēng)“MOX燃料”)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)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(chǎn)的UO3由于其放射性水平略高于天然鈾，目前一般不再進(jìn)行濃縮轉(zhuǎn)化。中核集團(tuán)與加拿大坎杜能源公司聯(lián)合進(jìn)行了先進(jìn)燃料重水堆(AFCR)的研發(fā)，AFCR直接以后處理產(chǎn)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。

  圖2：先進(jìn)燃料坎杜重水堆(AFCR)燃料循環(huán)除去鈾和钚以外，乏燃料后處理還能夠提取其他一些對(duì)于國(guó)防、宇宙能源、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)和科學(xué)研究等具有重要作用的元素，包括氪、鍶、锝、銫、钷、镎、镅等，為核能的綜合利用開(kāi)辟了廣闊的前景，具體參見(jiàn)表1。

表1：乏燃料中可提取的其他核素主要用途

各位小伙伴，經(jīng)過(guò)上面的介紹，是不是發(fā)現(xiàn)乏燃料里面竟然還有這么多寶貝，現(xiàn)在知道為什么說(shuō)“乏燃料≠核廢料”了吧。

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