图解核燃料的生产过程（核燃料生产过程揭密 ）

图解核燃料生产过程(核燃料生产过程的披露)。

日本福岛核事故已经过去6年了，核电站的安全一直受到人们广泛关注和担忧的深圳生活网。在这里，小超特别整理了超级论坛成员Super Direx的帖子(Super Direx家族两代人都投身于祖国的核工业，本文主要是解读国外发布的核燃料生产过程的照片，绝对专业，信息量大)供读者阅读。小超不是来给日本洗地的，无意争论核电站是否安全，只是和读者一起研究核燃料生产过程本身。当然，日本福岛核电站泄漏事故有其偶发性(地震、海啸)和不可避免的人为灾难(技术过时、设备老化、管理不善、救灾推诿、政府和东电互摔锅)，这里就不讨论了。

铀矿石中的铀含量普遍较低，其放射性主要来自伴生的镭和氡，铀本身的放射性相当有限。因此，在采矿时需要通风良好(带走氡)；而镭在水冶工厂生产过程中被抛入尾矿(尾矿坝)中。

由于矿石成分不同，水冶生产的产品有不同的工艺。黄饼是一个流行的名字，但铀酸铵或三碳酸铀酰铵(钠)也是常见的产品。其中杂质还与矿石和工艺有关，杂质去除较好的可以称为纯核能产品。纯核能产品的提纯非常简单，否则会进行再提纯，进一步去除杂质离子(与放射性元素无关，如铁、钙、镁、钒等。).

这是黄饼，比较干，131有点潮，看起来有点像蛋黄。

这是一个装黄色蛋糕的桶。你可以看看工作人员有没有特殊保护。

类似于产品桶，我们(superdirex，下同)习惯抽烟(主要是让学生放松，但不是真的在产品库抽烟)。

我们还为运送产品的产品桶打瞌睡吃饺子，那是很多年前运输产品的专列上的。

经过几个步骤，提纯后的铀化合物逐渐转化为六氟化铀，便于使用气体离心机进行分离浓缩(六氟化铀加热后变成气态，冷却后结晶，这是一个非常好的特性)。

分离必须是大家都清楚的，即通过气体离心机的级联，天然铀中丰度约为0.7%的铀235会逐渐浓缩到4.5%左右；这个过程存在于六氟化铀的情况下。富集的低浓缩铀约为4.5%，而分离出的尾矿是贫铀，其中含有0.2-0.3%的铀235。

低浓缩铀必须再次转化为氧化铀，然后胚化并烧结成氧化铀陶瓷，称为核燃料(芯块)。氧化铀陶瓷具有优异的强度和热性能。姑且称之为一粒木头。

这是胚胎制造。

这是烧结。

燃料芯块按照一定的要求装入锆管，以及相应的附件(气室、弹簧等)。，这是科学和工程容易理解的，并且可以在高温下使用并产生少量气体)，然后它们在包装后成为燃料棒。这是一块木头。

燃料棒被插入并固定到燃料组件(包含控制棒导管、泥化格栅和锁定机构等的框架)中。)按一定位置逐一安装，并安装相应的附件成为核燃料组件。是一捆柴火。

这是燃料厂的一个角落。

这是一个装有控制棒的核燃料组件。

这是一辆核燃料组装罐车和卡车。

对于反应堆堆芯，可以看看核燃料组件的排列。所谓的157和177堆芯是指堆芯中装载的燃料组件数量。感兴趣的人可以找到如何安排燃料组件与控制棒组件。

这是一个核心模型，你可以看到核燃料组件是如何排列和插入的。

反应堆堆芯加油，反应堆压力容器上盖一次可见。

从堆芯卸下乏燃料。

用于储存乏燃料的乏燃料池。

乏燃料组件运输器和碰撞试验。

顺便说一句，外国核电站的安全地图。

冷却数年后，乏燃料被运输到后处理厂，并再次储存在水池中。

在测试和再处理之后，乏燃料组件中的燃料棒被机械破碎并浸泡在硝酸溶液中，其中陶瓷颗粒被溶解，锆管被回收。

这些回收的金属是伪造的。

变成金属锭。

储存金属锭的运输罐。

铀和钚从溶解在硝酸中的燃料芯块中分离出来后，高放射性废物被烧结成陶瓷，储存在罐中进行填埋处理。

回收的铀可以再次混合或浓缩，制成新燃料。钚以氧化钚的形式储存，或添加到氧化铀中制成混合氧化物燃料。这是一种新的燃料组件。

从上图不难看出，整个过程中只有一个浓缩过程是气态的，这一个也是最贵的。六氟化铀虽然没有想象中的那么毒，但是它的刺激性和重金属特性还是比较突出的。六氟化铀在容器中是稳定的(生产过程中的温度、加热和气化)，整个生产过程也是一个封闭的过程，现在正在使用。转化浓缩时泄漏到厂内外的概率很低(负深圳生活网压)；这个东西很重，常温下很容易沉降，即使在有限的范围内泄漏扩散。UF6的风险主要在于处理大量尾矿(贫化铀)，这比低浓缩铀产品的风险大得多。经过长期储存，UF6可以转化为稳定的氧化铀形式，风险小得多。整个生产过程中的废弃物主要是杂质和经过提纯分离出来的酸碱。然而，这些废物与放射性无关，属于化学处理的残留物。量不大，治疗相对简单。如果有回收价值，可以退回水冶工厂回收。如果没有回收价值，也会运回水冶厂，中和后(用大量生石灰)进入尾矿坝。乏燃料中的放射性物质非常杂，被裂变产物激活的锕系元素寿命短、中、长，数量和强度各不相同，每个阶段都有自己的特点。处理时要先放置冷却，让一些寿命短的元素静置后再进行后处理，使有用的铀和钚分离出来(下一步将分离铀和钚)，其他废弃物可以打包浓缩，然后在深圳生命网烧结成陶瓷(也叫玻璃)装罐，堆放在永久填埋场。

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