Combustible nucléaire : types et traitement

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

L'énergie nucléaire se compose d'un grand nombre d'entreprises à des fins diverses. Les matières premières de cette industrie sont extraites des mines d'uranium. Après cela, il est livré aux entreprises pour la fabrication de carburant.

De plus, le combustible est transporté vers les centrales nucléaires, où il pénètre dans le cœur du réacteur. Lorsque le combustible nucléaire arrive en fin de vie, il est retraité. Les déchets de traitement font l'objet d'une élimination. Il convient de noter que les déchets dangereux apparaissent non seulement après le traitement du combustible, mais aussi à n'importe quelle étape - de l'extraction de l'uranium au travail dans un réacteur.

Combustible nucléaire

Le carburant est de deux types. Le premier est l'uranium extrait dans des mines, respectivement, d'origine naturelle. Il contient des matières premières susceptibles de former du plutonium. Le second est le carburant créé artificiellement (secondaire).

Le combustible nucléaire est également divisé par composition chimique: métallique, oxyde, carbure, nitrure et mixte.

extraction d'uranium et production de carburant

Une grande partie de la production d'uranium provient de quelques pays seulement: la Russie, la France, l'Australie, les États-Unis, le Canada et l'Afrique du Sud.

L'uranium est l'élément principal du combustible nucléairecentrales électriques. Pour entrer dans le réacteur, il passe par plusieurs étapes de traitement. Le plus souvent, les gisements d'uranium sont situés à côté de l'or et du cuivre, de sorte que son extraction est réalisée avec l'extraction de métaux précieux.

Dans l'exploitation minière, la santé des personnes est en grand danger car l'uranium est une matière toxique et les gaz qui se dégagent lors de son extraction provoquent diverses formes de cancer. Bien que le minerai lui-même contienne une très petite quantité d'uranium - de 0,1 à 1%. La population qui vit à proximité des mines d'uranium est également plus à risque.

L'uranium enrichi est le principal combustible des centrales nucléaires, mais après son utilisation, il reste une énorme quantité de déchets radioactifs. Malgré tous ses dangers, l'enrichissement de l'uranium est un processus essentiel pour créer du combustible nucléaire.

Dans sa forme naturelle, l'uranium est presque impossible à utiliser n'importe où. Pour l'utiliser, il faut l'enrichir. Des centrifugeuses à gaz sont utilisées pour l'enrichissement.

L'uranium enrichi est utilisé non seulement dans l'énergie nucléaire, mais aussi dans la production d'armes.

Transport

À chaque étape du cycle du combustible, il y a le transport. Elle s'effectue par tous les moyens disponibles: terrestre, maritime, aérien. C'est un grand risque et un grand danger non seulement pour l'environnement, mais aussi pour les humains.

Lors du transport du combustible nucléaire ou de ses éléments, de nombreux accidents se produisent, entraînant la libération d'éléments radioactifs. C'est l'un desde nombreuses raisons pour lesquelles l'énergie nucléaire est considérée comme dangereuse.

Démantèlement des réacteurs

Aucun des réacteurs n'a été démantelé. Même la tristement célèbre centrale nucléaire de Tchernobyl. Le fait est que, selon les experts, le prix du démantèlement est égal, voire supérieur, au prix de la construction d'un nouveau réacteur. Mais personne ne peut dire avec certitude combien d'argent sera nécessaire: le coût a été calculé sur la base de l'expérience du démantèlement de petites stations de recherche. Les experts proposent deux options:

1. Mettre les réacteurs et le combustible nucléaire usé dans des décharges.
2. Construire des sarcophages sur des réacteurs déclassés.

Dans les dix prochaines années, environ 350 réacteurs dans le monde seront hors service et devront être déclassés. Mais comme la méthode la plus adaptée en termes de sécurité et de prix n'a pas été inventée, ce problème est toujours en cours de résolution.

Maintenant, il y a 436 réacteurs en fonctionnement dans le monde. Bien sûr, c'est une grande contribution au système énergétique, mais c'est très dangereux. Des études montrent que dans 15 à 20 ans, les centrales nucléaires pourront être remplacées par des centrales fonctionnant à l'énergie éolienne et aux panneaux solaires.

Déchets nucléaires

Une énorme quantité de déchets nucléaires est générée par les centrales nucléaires. Le retraitement du combustible nucléaire laisse également derrière lui des déchets dangereux. Cependant, aucun des pays n'a trouvé de solution au problème.

Aujourd'hui, les déchets nucléaires sont conservés dans des installations de stockage temporaires, dans des bassins d'eau ou enfouis profondément sous terre.

Le moyen le plus sûr eststockage dans des installations de stockage spéciales, mais une fuite de rayonnement est également possible ici, comme avec d'autres méthodes.

En fait, les déchets nucléaires ont une certaine valeur, mais nécessitent le strict respect des règles de stockage. Et c'est le problème le plus aigu.

Un facteur important est le temps pendant lequel les déchets sont dangereux. Chaque substance radioactive a son propre temps de désintégration, pendant lequel elle est toxique.

Types de déchets nucléaires

Lors de l'exploitation d'une centrale nucléaire, ses déchets pénètrent dans l'environnement. C'est de l'eau pour le refroidissement des turbines et des déchets gazeux.

Les déchets nucléaires sont divisés en trois catégories:

1. Bas niveau - vêtements pour les employés des centrales nucléaires, équipement de laboratoire. Ces déchets peuvent également provenir d'institutions médicales, de laboratoires scientifiques. Ils ne représentent pas une grande menace, mais ils nécessitent des précautions de sécurité.
2. Niveau intermédiaire - conteneurs métalliques dans lesquels le carburant est transporté. Leurs niveaux de radiation sont assez élevés et ceux qui sont proches d'eux doivent être protégés.
3. Le niveau élevé correspond au combustible nucléaire usé et à ses produits. Le niveau de radioactivité diminue rapidement. Il y a très peu de déchets de haute activité, environ 3 %, mais ils contiennent 95 % de toute la radioactivité.