Экология и производственная безопасность

340 Ядерный технологический процесс (цикл) начинается (как и всякий техно- логический процесс) с добычи урановой руды и ее измельчения (рис. 2). В приро- де в значительных количествах встреча- ется лишьU 235 , содержание которого в природной смеси изотопов урана со- ставляет 0,71 % (основной изотоп ура- на – U 238 , содержание других изотопов крайне мало). Примечание автора. Ядерное топливо применяется в реакторах в виде металлических блоков. Твердое металлическое топливо облада- ет хорошей теплопроводностью, высо- кой термической стойкостью и эконо- мией нейтронов при делении. К недо- статкам твердого металлического топлива следует отнести низкую тем- пературу плавления (1133 °С), невысо- кую механическую прочность. Миниму- мом указанных недостатков обладает керамическое ядерное топливо. Для уп- рощения транспортирования применя- ют жидкое ядерное топливо. Кроме того, используется ядер- ное топливо и в виде твэлов (тепловы- деляющих элементов), технология по- лучения которых на заводе изготовле- ния твэлов 6 заключается в гранулиро- вании порошка оксида урана ( UO 2 ) и последующем спекании его в виде таб- леток. Затем таблетки помещают в трубки из циркониевого сплава или из высоколегированной стали. Далее урановая руда транспорти- руется на горнообогатительный завод 2 , где концентрация его повышается по U 235 до 3-5% (для использования в ре- акторах на тепловых нейтронах) или с содержанием U 235 от 10 до 95 % (в ре- акторах на быстрых нейтронах, в иссле- довательских и транспортных реакто- рах). Для повышения концентрации U 235 применяются газовые центрифуги, в которых за счет высоких скоростей создается сильное центробежной поле. Затем из обогащенного, концентриро- ванного урана изготавливаются твэлы и передаются в качестве готового топ- лива в реактор АЭС, а из него отрабо- танные твэлы передаются в хранилище и далее,- частично захораниваются, ча- стично поступают на радиохимический завод для переработки. Практически на всех стадиях функционирования ядерного техноло- гического процесса происходит, в той или иной степени, радиоактивное заг- рязнение окружающей среды, и поэто- му после ядерных взрывов и всевоз- можных испытаниях ядерного оружия производство ядерного топлива явля- ется вторым по степени воздействия на окружающую среду фактором. Необ- ходимо учитывать и то, что кроме ра- диационного излучения при производ- стве ядерного топлива, в окружающую среду выбрасываются загрязненный воздух, радиационные сточные воды, отходы в виде отработанных твэлов, горная порода из рудников. Под мно- гочисленные устройства, здания и со- оружения технологической цепочки отводятся большие площади земель- ных участков. Концепция замкнутого ядерного технологического процесса при произ- водстве ядерного топлива предусматри- вает (как уже упоминалось) снижение количества отходов для захоронения на основе комплексности их переработки. Для подтверждения декларативности провозглашенной концепции можно привести пример, связанный с работой реактора РБМК-1000. Яде-Яде