乏燃料的處理劉平成

乏燃料中超鈾核素的回收利用匯報人：劉平成

乏燃料（SpentFuel）：

指在核反應堆中，輻照達到計劃卸料的比燃耗后從堆中卸出，且不再在該堆中使用的核燃料。

化學“消化”乏濃縮燃料。

把化學分離的鈾成分，未使用的鈾和超鈾核素返

回到反應堆循環(huán)。

后處理乏燃料后處理預計到2050年，全世界乏燃料積存量將達到100萬噸。每年將產生乏燃料為2萬噸。背景

構成長期放射性危害的Pu、MA(MinorActinides:Np,Am，Cm和LLFP(LongLivedFissionProduct)僅占乏燃料的3-4%左右，乏燃料直接處置不科學。再處理的基本目的

燃料再生：提取鈾、钚（取決于反應堆類型，有時還有釷）

去除放射性的、吸收中子的裂變產物。

把放射性的產物轉化為能夠長期安全存放的合適形式，或提取有用的部分。乏燃料處置封裝處置深埋處置

北山的地質條件非常優(yōu)越，這里地處地殼運動穩(wěn)定區(qū)，庫址所在地有著完整的花崗巖體，而花崗巖是對付輻射的最好的'防護服'。

國際原子能機構的專家們在北山進行考察之后稱，北山是世界上最理想的核廢料庫址之一。北山一號

核燃料后處理廠產生的高放廢料中含有大量的裂變產物和超鈾核素,包括30多種元素的300多種核素。其中锝和钷是自然界中基本不存在的元素，貴金屬銠、鈀、釕和惰性氣體氪、氙是自然界中的稀缺物質。這些核素在各個領域中有著廣泛的用途。核廢料的用途超鈾元素的提取目前超鈾核素主要從反應堆中子輻照后的核燃料或靶料中提取和分離。常用的方法仍然是沉淀、萃取和離子交換。除238Pu分離提取外，其它超鈾核素的回收方法一般有三步：a.b.去除大部分硝酸根和裂變產物，使超鈾核素初步濃集。c.使超鈾核素進一步凈化并分離成單個元素

利用放射性同位素的衰變熱,通過熱-電轉換變成電能的裝置叫做放射性同位素電池。

高放廢料中的鍶90、銫137、鈰144、钷147、钚238、镅241等都是適宜的同位素電池材料。放射性同位素電池：放射性同位素電池半衰期87.4年，比功率高0.56W/g

人造衛(wèi)星電源心臟起搏器電源輻射源:

放射性核素用作輻射源已廣泛應用在各個領域，乏燃料中的镅241、鋦242等可以代替鈷60做輻射源。其射線能量雖稍低于鈷60，但成本較低且半衰期長。超鈾核素的應用中子源、α源、γ源、X射線源。（鋦,Curium）（镅,Americium）超鈾核素的應用(锎,Californium)

價格為239Pu的一百萬倍，具有很高的自發(fā)中子發(fā)射率和(α,n)反應率。用于活化分析、現(xiàn)場制備短壽命放射性核素(如用于示蹤)、癌癥治療、射線照相、非破壞性檢驗等。廢料中銠、鈀等貴重的鉑族金屬在工業(yè)上有特殊重要用途，主要是用作催化劑。在化學工業(yè)中的用途：小型核反應堆應用小型氫彈引爆裝置核武器：可用來提純武器級钚

作為無核武國家的日本，其實是目前世界上擁有全部核產業(yè)鏈的國家。三菱重工、日立制作和東芝集團是日本目前最大的三家核電企業(yè)，它們都能獨立設計核電機組，并擁有從核燃料到后處理的全套技術。

從1993年開始，至今已囤積了3000噸核廢燃料，其儲量超過核老大美國，居世界第一。

由此推算，僅目前儲存的這些核廢燃料可以提煉出的武器級钚總量，至少可制造出2000枚以上核彈。題外話：今年東京都新知事選舉中，首相安倍晉三調動各種執(zhí)政力量，全面封殺了“去核電”的輿論焦點，其背后暗藏著保持核電、蓄勢發(fā)展核武的重要內因。

安倍政權在本年度要通過修改憲法解釋，實現(xiàn)允許行使集體自衛(wèi)權。同時繼續(xù)增擴軍費，強化島嶼奪回的軍事備戰(zhàn)能力。241Am、242Am和243Am的制取和應用241Am、242Am和243Am的制取用從后處理廠回收的241Am和243Am作靶料，進一步在反應堆內照射，所得的镅同位素混合物經凈化后可用電磁法提取242mAm產品。目前241Am和243Am主要有兩個來源：一是從钚含量較高的核燃料后處理廢液中回收镅同位素混合物；二是重新處理貯存了較長時間的陳化钚（老钚），從廢液中提取241Pu的衰變產物241Am.241Am、242Am和243Am的制取和應用252Cf的制取與應用制取25