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核燃料是怎么生产出来的?

关键词:核燃料 网址:www.fsfhgc.com 日期:2018/3/26 9:43:38

压水堆是目前国内外核电厂广泛使用的反应堆堆型。压水堆核电厂的核燃料使用铀-235含量为3%-5%的低浓铀。其获得核燃料的过程包括铀矿勘查、铀矿开采、铀冶炼、铀转化、铀浓缩和燃料元件制造。

铀矿勘查,采用地质、物化探、遥感等勘查技术、方法、手段和仪器,通过预查、普查、详查和勘探,寻找并查明铀资源,确定铀矿床,了解开采加工的技术经济条件,提交铀储量,为铀矿开发提供依据。

铀矿开采,一种技术是将开采出的铀矿石破碎,在水中研磨成浆状液,然后用硫酸将矿石粉中的铀浸出。另一种技术称作“原地浸出”,该技术无需将矿石采出,只需将浸取液(包括酸法或碱法)直接通过钻孔注入适合于地浸的如砂岩型铀矿将铀浸出,然后将含铀的浸出液引到地面上,进行后续的分离工序。目前国际上采用“原地浸出”(地浸)技术的国家约占40%以上。

铀冶炼,将上面获得含铀水溶液,进行离子交换等分离、纯化过程,再经过沉淀、过滤、干燥,获得亮黄色重铀酸盐或铀酸盐,俗称“黄饼”。黄饼在一定温度下煅烧可制得八氧化三铀。

铀转化,该工序是将黄饼进一步去除杂质精制以后,将固体八氧化三铀转化为铀浓缩工序所需的气体形态—六氟化铀。

铀浓缩,该工序是将铀-235的含量从天然水平(0.7%)提高到3%-5%。早期的铀浓缩采用气体扩散法,目前广泛使用的是气体离心法,激光分离技术是各国正在研发的新一代铀浓缩技术。

燃料元件制造,首先将铀浓缩产生的铀-235含量为3%-5%的六氟化铀气体,转化为二氧化铀固体粉末,再将其压制成芯块并通过高温烧结获得芯块陶瓷体,然后将陶瓷芯块抛光后装入包壳制成燃料棒(燃料元件),最后将燃料棒组装成燃料组件。

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