¿Qué es el combustible mox?
El combustible MOX es la abreviatura de combustible mixto. El combustible más utilizado en la actualidad es el combustible de plutonio de óxido de uranio compuesto de UO2 y PUO2. ? Puede mejorar la utilización de recursos y resolver el problema de la insuficiencia de recursos de combustible nuclear.
En la actualidad, es necesario y factible utilizar combustible MOX como conjunto combustible de reactores de agua ligera. Numerosos estudios y experimentos han demostrado que reemplazando 1/3 de los componentes MOX, el funcionamiento del reactor es seguro y técnicamente viable. Comparado con el combustible crudo U02. La reducción de los costes de fabricación de componentes en aproximadamente un 30% demuestra que esta medida es económicamente competitiva. Por lo tanto, cuando la capacidad de energía nuclear de muchos países alcanza los 10.000 MW, la cuestión del uso de combustible MOX para LWR se ha incluido en la agenda. ? El combustible MOX es un combustible nuclear que contiene muchos óxidos que se reproducen y desintegran, especialmente combustibles mixtos de PuO2_2 (óxido de plutonio) y UO_2 (óxido de uranio) (el UO_2 proviene de una amplia gama de fuentes, incluidos desechos naturales, reprocesados y nucleares). El plutonio es un isótopo radiactivo creado por el hombre que no se encuentra en la naturaleza. Cuando se quema combustible de uranio en un reactor, se produce plutonio. En el ciclo del combustible nuclear, cómo utilizar eficaz y racionalmente el plutonio siempre ha sido una tarea importante para el uso pacífico de la energía atómica. El plutonio se produjo originalmente a partir de una reacción en cadena del uranio y se utilizó con fines militares, es decir, la creación de armas nucleares. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología de producción de uranio altamente enriquecido y el aumento de la cantidad de plutonio, el plutonio no solo se puede utilizar para preparar armas nucleares, sino que también se puede utilizar para producir combustible nuclear con fines pacíficos. -combustible de óxidos mixtos de uranio, o combustible MOX. MOX puede utilizar el plutonio del combustible gastado. En términos generales, el contenido de plutonio en el combustible gastado es del 1%, dos tercios del cual es radiactivo, el 50% es plutonio-239 y el 1% es plutonio-241. Cada año, alrededor de 70 toneladas de plutonio que podrían usarse para producir combustible MOX se vierten como desechos nucleares en todo el mundo. Las estadísticas muestran que un solo ciclo de plutonio puede aumentar la tasa de utilización de las materias primas de uranio en un 12%. Si también se recicla el uranio de los desechos nucleares, la tasa de utilización aumentará en un 22%. ? El plutonio-239 es un combustible nuclear de uso común en reactores rápidos. Los neutrones rápidos liberados durante la fisión del plutonio-239 serán absorbidos por el uranio-238 alrededor de la zona de reacción y se convertirán nuevamente en plutonio-239. En otras palabras, mientras el plutonio-239 se consume en el reactor, el uranio-238 se convierte en nuevo plutonio-239. El nuevo plutonio-239 se consume con creces, aumentando así el combustible nuclear en el reactor y logrando la proliferación. Actualmente, todos los países están desarrollando reactores reproductores rápidos que utilizan MOX como combustible y sodio líquido como refrigerante, y su tiempo de duplicación supera los 30 años. En otras palabras, añadiendo uranio 238, una central nuclear de reactor rápido puede duplicar su capacidad cada 30 años. En teoría, los reactores rápidos pueden utilizar todo el uranio 238, uranio 235 y plutonio 239, aumentando la tasa de utilización de uranio al 60%-70%, que es 140 veces mayor que el reactor de agua a presión en el reactor térmico y 70 veces mayor que el reactor pesado. reactor de agua. ? El desarrollo de combustible MOX es un requisito inevitable para implementar la estrategia de ciclo cerrado del combustible nuclear. Ahora, a excepción de unos pocos países, como Estados Unidos, que adoptan la aprobación única, otros países planean realizar un posprocesamiento. China también planea reprocesar el combustible gastado para poder recuperar plutonio y uranio fisionables. Generalmente, alrededor del 1% del plutonio permanece en el combustible gastado descargado de los reactores, dos tercios del cual es plutonio-239. El mundo produce cada año casi 65.438+000 toneladas de plutonio almacenado en combustible gastado. El reciclaje del plutonio aumenta la energía obtenida del uranio inicial en aproximadamente un 17%, y si también se recicla el uranio, esta cifra alcanzará aproximadamente el 30%. ? El desarrollo del combustible MOX es beneficioso para la protección del medio ambiente. Las centrales nucleares producen combustible gastado, que contiene residuos radiactivos de vida muy larga. Los elementos actínidos y los productos de fisión de larga vida como el plutonio, Np, Am y Cm constituyen los principales riesgos radiactivos a largo plazo para el medio ambiente terrestre. Si el U y el Pu del combustible gastado se extraen y reciclan de forma cerrada para su posprocesamiento, 7 conjuntos combustibles de U02 producirán 1 conjunto MOX y residuos radiactivos de alta actividad parcialmente vitrificados, lo que reducirá el volumen, la cantidad y el coste del combustible gastado. eliminación en un 65 %, el volumen y la radiactividad de los residuos nucleares también se reducirán considerablemente.
El uranio es un elemento con número atómico 92, su símbolo es U, y es el elemento más pesado que se encuentra en la naturaleza. Hay tres isótopos en la naturaleza, todos los cuales son radiactivos y tienen vidas medias muy largas (de cientos a miles de millones de años). Además, existen 12 isótopos artificiales (uranio-226 ~ uranio-240). Martin Heinrich Klapelot produjo uranio en 1789. ¿Enrique? Klaproth) descubierto. Los compuestos de uranio se utilizaron para colorear la porcelana en los primeros tiempos y se utilizaron como combustible nuclear después del descubrimiento de la fisión nuclear.
El plutonio es un elemento radiactivo y una materia prima importante para la industria de la energía atómica. Puede utilizarse como combustible nuclear y agente de fisión para armas nucleares. Las bombas atómicas lanzadas sobre Nagasaki e Hiroshima utilizaron plutonio como componente central. También es la fuente de calor para los motores térmicos de radioisótopos, utilizados a menudo para impulsar naves espaciales. El plutonio es la segunda sustancia más tóxica del mundo.