图解核燃料生产过程 铀矿石中含铀量普遍不高,其放射性主要来自伴生的镭和氡,铀本身的放射性是相当有限的;所以,矿山开采,做好通风是必要的(带走氡);而镭等则在水冶厂生产过程中,被甩到尾渣里了(尾矿坝)
水冶厂出来的产品,因为矿石成分不同,采取的工艺也有差别,黄饼是通行的称呼,但重铀酸铵或者三碳酸铀酰铵(钠)等也是常见产品;其中杂质也和矿石、工艺有 关,除杂比较好的可以称为核能纯产品
核能纯产品纯化很简单,否则就要经过再纯化,以进一步去除产品中的杂质离子(和放射性元素无关,比如铁钙镁钒等)
这个就是黄饼,比较干燥,131 潮湿一些,样子有点像鸡蛋黄
这个是装黄饼的桶,可以看看工作人员有什么特别防护没有
类似的产品桶,咱以前常靠着吸烟(主要是为了让学员放松一些,倒不是真要在产品库吸烟)
装运产品的产品桶,咱也靠着打过盹和吃过饺子,那是很多年前在运送产品的专列上
纯化后的铀化合物,经过几个步骤,逐步转化成六氟化铀,以便于利用气体离心机进行分离浓缩(六氟化铀加热后就成为气态,冷却后就是结晶,这个是个非常好的特性)
分离浓缩想必大家都清楚,就是通过气体离心机的级联,将天然铀中丰度0
7%左右的铀235,逐步浓缩到4
5%左右;这个过程是以六氟化铀形势存在的,浓缩后的低浓缩铀丰度4
5%左右,而分离后的尾料就是贫料(贫铀),其中含有0
3%的铀235
低浓缩铀,必须再次经过转化,变成氧化铀,然后制胚、烧结成氧化铀陶瓷,也就是所谓的核燃料(芯块)了;氧化铀陶瓷具有非常好的强度和热工性能
姑且算是一粒柴吧
这个是制胚 这个是烧结 燃料芯块,按照一定要求装入锆管中,加上相应附件(气室、弹簧的等,理工科的容易理解,这东西可是高温下使用的,还会产生少量气体),封装后就成了燃料棒
这就是一根柴了
燃料棒,按照一定位置,逐支插入、固定在燃料组件(一个框架,其中包含有控制棒