Klasik olarak yakıt, yanma ile ısı üretmek için oksijenle birleştirilebilen bir maddedir. İlave olarak, sahip olduğu ağır atomlarının parçalanması sonucu (fisyon) ısı üreten bir madde nükleer yakıt olarak adlandırılır.
Kuyudan çıkarılan ham petrol arabanın yakıt deposuna doğrudan konulamaz, bir baraj üzerine doğrudan elektrik ampulleri bağlanamaz, hatta odun bile kurutulmadan şömineye atılamaz. Aynı mantıkla, uranyum cevheri de doğrudan bir nükleer yakıtı teşkil etmez.
Fisyon sebebiyle ağır çekirdeklerin kullanılabilir bir ısı meydana getirmesi için, aşağıda şematik olarak gösterilmiş olan birçok endüstriyel evreyi içeren, bir yakıt çevriminin takip edilmesi gereklidir.Yakıt çevrimi, seçilen reaktör tipine ve çekirdekleri parçalanabilen veya parçalanabilen çekirdek doğuran izotop çiftinin seçimine bağlıdır. Alışılagelmiş hafif sulu reaktörlerin yakıt çevrimi evreleri aşağıdaki gibidir:
- Yeraltı madenlerinden uranyum cevherinin çıkarılması, açık havada asitle uranyumu çözeltiye alma.
- % 1’den az uranyum ihtiva eden cevherin maden sahasında konsantre hale getirilmesi.
- Uranyum konsantrelerinden oda sıcaklığında katı, daha yüksek sıcaklıklarda gaz olan UF6’ya dönüştürme.
- Doğal uranyumun çok az olan parçalanabilen 235U çekirdeğinin oranını yükseltmek için UF6’nın izotopça zenginleştirilmesi
- Yakıt üretimi : 235U çekirdeğince zenginleştirişmiş UF6’nın UO2’ye dönüştürülmesi, presleme, peletlerin sinterlenmesi, sinterlenmiş UO2 peletlerinin zarf çubuklarının içine doldurulması, çubukların bir araya getirilerek yakıt elemanı haline getirilmesi
- Reaktörde yaklaşık 4 sene elektrik üretiminde kullanılması.
- Kullanılmış yakıtın su içinde geçici depolanması.
- Kullanılmış yakıt yönetimi ve yakıt içinde mevcut geri kazanılabilir maddelerin yeniden işlenmesi.
Her evre arası birçok kontrol ve birkaç geçiş fazı vardır. Yukarıda, yakıt üretimi bölümünde detayları verildiği gibi her evre başlı başına komple bir endüstriyel yöntemdir. Çevrimin her tesisi, onlarca büyük çapta reaktörü besleyecek şekilde boyutlandırılmıştır ve zenginleştirme fabrikası, yakıt üretimi fabrikası veya işleme fabrikasından oluşmaktadır. Yakıt çevrimi endüstrisi, yapısı gereği çok ulusludur.
AÇIK VE KAPALI ÇEVRİM
Son evre olan kullanılmış yakıt idaresi, Fransızların tercih ettiği kapalı çevrime veya Amerikalıların tercih ettiği açık çevrime göre değişmektedir.
Kapalı çevrimde aşağıdaki alt evreler bulunur:
- Fisyon yapabilen ve fisyon yapabilen çekirdek doğuran maddeleri yeniden kazanmak ve yakıt çevrimine geri döndürmek amacı ile kullanılmış yakıtın kimyasal işlenmesi
- Atık uranyumun yeniden zenginleştirilmesi ve plütonyumun, karışık oksit olarak, yakıt çevrimine geri kazandırılması
- Atıkların düzenlenmesi, özellikle çok radyoaktif atıkların ve fisyon atıklarının camlaştırılması
- Düzenlenmiş atıkların nihai depolanması.
Bütün bunları kapsamayan açık çevrim, bir atık olarak değerlendirilen kullanılmış yakıtın nihai depolanması ile tamamlanır.
Etiketler: Bilim, Hafif sulu reaktörlerin yakıt çevrimi
Son Yorumlar