Bahan bakar nuklir: jenis dan pemrosesan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Energi nuklir terdiri dari sejumlah besar perusahaan untuk berbagai tujuan. Bahan baku untuk industri ini diekstraksi dari tambang uranium. Setelah itu, dikirim ke perusahaan untuk pembuatan bahan bakar.

Selanjutnya, bahan bakar diangkut ke pembangkit listrik tenaga nuklir, di mana ia memasuki teras reaktor. Ketika bahan bakar nuklir mencapai akhir hidupnya, itu diproses ulang. Pengolahan limbah tunduk pada pembuangan. Perlu dicatat bahwa limbah berbahaya muncul tidak hanya setelah pemrosesan bahan bakar, tetapi juga pada tahap apa pun - mulai dari penambangan uranium hingga bekerja di reaktor.

Bahan bakar nuklir

Bahan bakar ada dua jenis. Yang pertama adalah uranium yang ditambang di tambang, masing-masing, yang berasal dari alam. Ini mengandung bahan baku yang mampu membentuk plutonium. Yang kedua adalah bahan bakar yang dibuat secara artifisial (sekunder).

Bahan bakar nuklir juga dibagi berdasarkan komposisi kimianya: logam, oksida, karbida, nitrida dan campuran.

Penambangan uranium dan produksi bahan bakar

Sebagian besar produksi uranium hanya berasal dari beberapa negara: Rusia, Prancis, Australia, AS, Kanada, dan Afrika Selatan.

Uranium adalah elemen utama bahan bakar nuklirpembangkit listrik. Untuk masuk ke dalam reaktor, melewati beberapa tahapan pengolahan. Paling sering, deposit uranium terletak di sebelah emas dan tembaga, sehingga ekstraksinya dilakukan dengan ekstraksi logam mulia.

Dalam penambangan, kesehatan masyarakat sangat berisiko karena uranium adalah bahan beracun, dan gas yang dilepaskan selama penambangan menyebabkan berbagai bentuk kanker. Meskipun bijih itu sendiri mengandung jumlah uranium yang sangat kecil - dari 0,1 hingga 1 persen. Populasi yang tinggal di dekat tambang uranium juga berisiko lebih besar.

Uranium yang diperkaya adalah bahan bakar utama untuk pembangkit listrik tenaga nuklir, tetapi setelah digunakan, sejumlah besar limbah radioaktif tetap ada. Terlepas dari semua bahayanya, pengayaan uranium adalah proses penting untuk membuat bahan bakar nuklir.

Dalam bentuk alaminya, uranium hampir tidak mungkin digunakan di mana pun. Untuk menggunakannya, itu harus diperkaya. Sentrifugal gas digunakan untuk pengayaan.

Uranium yang diperkaya digunakan tidak hanya dalam energi nuklir, tetapi juga dalam produksi senjata.

Transportasi

Pada setiap tahap siklus bahan bakar ada transportasi. Itu dilakukan dengan segala cara yang tersedia: darat, laut, udara. Ini adalah risiko besar dan bahaya besar tidak hanya bagi lingkungan, tetapi juga bagi manusia.

Selama pengangkutan bahan bakar nuklir atau unsur-unsurnya, banyak kecelakaan terjadi, yang mengakibatkan pelepasan unsur-unsur radioaktif. Ini adalah salah satubanyak alasan mengapa tenaga nuklir dianggap tidak aman.

Reaktor dekomisioning

Tidak ada reaktor yang dibongkar. Bahkan pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl yang terkenal. Soalnya, menurut para ahli, harga pembongkaran sama atau bahkan melebihi harga pembangunan reaktor baru. Tetapi tidak ada yang bisa mengatakan dengan pasti berapa banyak uang yang akan dibutuhkan: biayanya dihitung berdasarkan pengalaman membongkar stasiun kecil untuk penelitian. Para ahli menawarkan dua opsi:

1. Letakkan reaktor dan bahan bakar nuklir bekas di tempat pembuangan sampah.
2. Bangun sarkofagus di atas reaktor yang dinonaktifkan.

Dalam sepuluh tahun ke depan, sekitar 350 reaktor di seluruh dunia akan berhenti beroperasi dan harus dinonaktifkan. Tetapi karena metode yang paling cocok dalam hal keamanan dan harga belum ditemukan, masalah ini masih diselesaikan.

Sekarang ada 436 reaktor yang beroperasi di seluruh dunia. Tentu saja, ini merupakan kontribusi besar bagi sistem energi, tetapi sangat tidak aman. Studi menunjukkan bahwa dalam 15-20 tahun, pembangkit listrik tenaga nuklir akan dapat digantikan oleh stasiun yang beroperasi pada energi angin dan panel surya.

Limbah Nuklir

Sejumlah besar limbah nuklir dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga nuklir. Pemrosesan ulang bahan bakar nuklir juga meninggalkan limbah berbahaya. Namun, tidak ada negara yang menemukan solusi untuk masalah tersebut.

Saat ini, limbah nuklir disimpan di fasilitas penyimpanan sementara, di genangan air, atau dikubur jauh di bawah tanah.

Cara teraman adalahpenyimpanan di fasilitas penyimpanan khusus, tetapi kebocoran radiasi juga mungkin terjadi di sini, seperti metode lainnya.

Sebenarnya, limbah nuklir memiliki beberapa nilai, tetapi membutuhkan kepatuhan yang ketat terhadap aturan penyimpanannya. Dan ini adalah masalah yang paling akut.

Faktor penting adalah waktu di mana limbah berbahaya. Setiap zat radioaktif memiliki waktu peluruhannya sendiri, yang selama itu bersifat racun.

Jenis limbah nuklir

Selama pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir, limbahnya masuk ke lingkungan. Ini adalah air untuk pendingin turbin dan limbah gas.

Limbah nuklir dibagi menjadi tiga kategori:

1. Low-level - pakaian untuk karyawan pembangkit listrik tenaga nuklir, peralatan laboratorium. Limbah tersebut juga dapat berasal dari institusi medis, laboratorium ilmiah. Mereka tidak menimbulkan banyak ancaman, tetapi mereka membutuhkan tindakan pencegahan keamanan.
2. Tingkat menengah - wadah logam tempat bahan bakar diangkut. Tingkat radiasi mereka cukup tinggi, dan mereka yang dekat dengan mereka harus dilindungi.
3. Tingginya bahan bakar nuklir bekas dan produknya. Tingkat radioaktivitas menurun dengan cepat. Limbah tingkat tinggi sangat sedikit, sekitar 3 persen, tetapi mengandung 95 persen dari semua radioaktivitas.