再生・再利用のウランアン・エンリッチメント廃棄物のイノベーション

ユラニウムの濃縮物は、原子力発電所の原子炉のための燃料を製造するために不可欠であるが、それはまた、かなりの廃棄物の流れを作成します。これらの副産物は、主に尿素およびさまざまな放射性残留物、現在の長期環境および安全課題のために不可欠です。最近の革新は、この廃棄物がどのように管理され、リサイクルおよび再使用戦略に移行し、容積を減らし、原子力エネルギーの全体的な持続性を改善します。この記事は、廃棄物の種類、廃棄物の低減、燃料消費量、および廃棄物のリサイクル、廃棄物の再利用、廃棄物のリサイクル、および廃棄物のリサイクル、廃棄物のリサイクル、および廃棄物のリサイクル方法について説明します。

ユラニウムのエンリッチメント廃棄物の理解

天然ウランは、約0.7% ]Uranium-235[(U-235)と99.3%ウラン-238(U-238)が含まれています。 濃縮物は、水原子炉のU-235濃度を3〜5%増加させます。 プロセスは、2つの主要な廃棄物のカテゴリを生成します。

  1. 尿素(DU):[]]) 濃縮後の残渣ストリームは、通常0.2〜0.4% U-235を含む。 それはわずかに放射性が、化学的に有毒である。 無駄な量は、グローバルに1.2万トン以上である。
  2. プロセス廃棄物:]]液体、固体、およびトレース放射性核種、ウランヘキサフルライド(UF6)残渣、汚染された装置を含むガス。これらは、慎重に処理し、処分する必要があります。

地球環境への影響を最小限に抑えながら、安全にこれらの材料を管理するという課題があります。浅瀬や深い地質リポジトリの伝統的な処分は、費用がかかり、公共の反対に直面しています。そのため、リサイクルと再利用は、より持続可能なパスを提供します。

革新的なリサイクル技術

物質科学、分離化学、プロセス工学の最近の進歩は、いくつかの有望なリサイクル方法を収穫しました。これらは、化学的および電気化学的アプローチから、新しい膜を使用して物理的分離までの範囲です。

枯れたウランの化学的再処理

化学的再処理は、DUを使用可能な形式に変換することを含みます。 1つの確立されたルートは、 のフルオライドの揮発性プロセス]であり、UF6はフッ素を回復し、酸化物を作り出すために処理されます。 これらの酸化物は、高度な遠心分離機で再活性化するか、またはで直接使用することができる[FLT:FLT:3] で、溶媒を分離する液体の液体の液体を抽出物に使用して、他の液体を排出する。 [FLT:] 液体の液体の液体を溶媒を溶かして、他の液体を溶かします。 [FLT:] 液体を溶かして、または溶かします。 [FLT: [F] 液体を溶かして、または溶かして、または溶かして、または溶かします。 [F] 液体を溶かします。 [F] 液体を溶かします。 [F] 液体を溶かします。 [F] 液体を溶かします。 [F] 液体を溶かします。 [F] 液体

ペント燃料とエンリッチメント残渣のPyroprocessing

Pyroprocessingは、もともと原子燃料を消費するために開発された高温電気化学的方法です。 それは今、濃縮廃棄物のために適応されています。 このプロセスでは、廃棄物の材料は、溶融塩電解液(例えば、LiCl-KCl)で500〜700°Cで溶解されます。 Uraniumおよび他のActinidesは、塩中の溶媒製品から電極に選択的に堆積され、塩の背後に処理されます。 回収されたウリウムは、それが多種または多種の再生されることができる: LTIF および多種の廃棄物処理技術: [F]

膜分離技術

革新的な膜フィルタは、液体廃棄物の流れから選択的に尿素の点眼を分離するために開発されています。例えば、 ]ナノ濾過膜 を、調整された気孔のサイズで尿素イオンを拒絶し、より小さい汚染物質が渡せるようにすることができます。 ]] 液液化液抽出膜 (液体の液体の吸収剤は、これらを除去する) および 液体の除去剤は、これらを除去する 液体の除去剤を除去する。 [FLT:] 液体の抽出膜は、または、 液体の除去剤を除去する: 処理する: 液体の処理を除去する: 液体の処理する: 液体の処理液を除去する: 液体の処理を除去する: 液体の処理を除去する: 液体の処理を除去する: 液体の処理を除去する: 液体の処理する: 液体の処理を除去する: 液体の処理を除去する: 液体の処理を除去する: 液体の処理を除去する: 液体の処理を除去する:

リサイクルされたウラン

廃棄物の濃縮化から得られるリサイクルされたウランは、原子力燃料サイクルと非核産業の両方で、複数のアプリケーションを持っています。

核原子炉用燃料

最も直接再利用は、原子炉燃料としてあります。 枯れたウランは、濃縮ウランやプルトニウムと混合し、混合酸化物(MOX)燃料を作成することができます。 または、ガス遠心分離機の枯れたウランを再エンリッチすることは技術的に可能であり、現在低U-235含有量のために経済的ではありません。 しかし、で、空気中原子炉は、直接、廃物が取り除けられるように、ロシアは、直接、水管制油が分解される。 、それは、低速水溶液を使用することができます。

放射線シールド

高密度(19.1 g/cm3)と原子数のため、DUは優れたガンマ放射線シールドです。医療放射線治療室、放射性材料の輸送樽、および容器保管施設で使用されます。リサイクルされたDUは、シールドブロックにキャストまたは機械化され、鉛への費用対効果の高い代替手段を提供します。適切なカプセル封入により、放射性排出が規制限界に残ることを確認します。

軍事および産業用途

枯れたウランは、そのピロポトホリックと高密度特性による武装補強弾薬および軍用車両装甲に使用されています。 論争中、これらのアプリケーションは、そうでなければストレージを必要とするDUの大量消費量を消費します。 産業用途のために、DUは、航空機や重機、翼セクションと尾回転子の負荷のバランスをとるために、他の金属と合金化することができます。 [[FLT]:[FLT]エネルギー部は、これらのエネルギーを調査するために、これらの金属を他の金属を使用することができます。 [FLT] [FLT]: [FLT] これらは、これらのエネルギーを研究を研究する] [FLT] [F] [F] [F] ] ] DU] は、このエネルギーを研究は、この研究は、この研究は、この研究は、この研究は、この研究は、この研究は、および、および、および、および、および、および、および、または、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、

環境・安全上のメリット

排尿剤のリサイクルは、廃棄物の廃棄物をリサイクルし、従来の処分に対する環境と安全の改善を著しく達成します。

  • 廃棄物の排出量削減量を削減:] 高度リサイクルにより、最大90%の廃棄物処理量を削減します。 廃棄物の分離試験プラント(WIPP)や、深いリポジトリを提案するなどの処分施設の負担が低下します。
  • ] 再生成された鉱山の影響:] リサイクルされたウランの各トンは、200〜300トンの天然ウラン鉱石を鉱山し、土地の障害を切断し、水の使用、および生成を仕立てる必要性を交換します。 []]] 世界核協会] リサイクルは、何世紀にもわたり、世界的なウラン資源を拡張することができるノート。
  • ]より低い放射線学的危険性:plutonium-239(半減期24,000年)のようなより長い生きた同位体を除去する廃棄物は、残りの廃棄物をより短命に生きた形態に変換します。将来の処分場は、ミリオンニアではなく、長期リスクを削減する廃棄物を分離する必要があります。
  • ]公受容を認めた:[核廃棄物が価値ある資源に変えることができると実証することで、業界の廃棄物の遺産に対する負の認識を対抗する。

新興技術と未来の視点

廃棄物のリサイクルの未来は、次世代原子炉と先進的な分離プロセスとの統合にあります。

高度なレーザー分離

レーザは、SILEX(レーザー励起によるイソトープの分離)などの分離を分離し、廃棄物処理のために適応しています。正確に調整されたレーザーで特定のウランイソトープまたは汚染物質をエキサイティングにすることにより、化学者は、電気分野にそれらをイオン化し、デフレを選択できます。この方法は、尿素だけでなく、アメリウム、カリウム、および廃物の抽出物だけでなく、オーストラリアの廃棄物をリサイクルするだけでなく、オーストラリアの廃棄物をリサイクルするなどの貴重なイソトープを回復することができます。

廃棄物処理におけるロボティクス・オートメーション

放射線曝露から労働者を保護するため、ロボットの取り扱いやリモートプロセス制御を取り入れた、新規リサイクル施設が多数導入されています。自動サンプリング、化学的追加、廃棄物包装システムが「」でテストされています。Kinectricsおよび他の専門エンジニアリング会社。これらのシステムは、安全性を向上させるだけでなく、プロセスの信頼性とスループットを増加させ、リサイクルをスケールアップします。

Gen IV 反応器との統合

鉛冷却された高速原子炉(LFR)および溶湯塩炉(MSR)のような生成IV原子炉の設計は、枯れたウランを消費し、他の廃棄物を消費するように設計されています。 これらの原子炉は、クローズド燃料サイクルで動作し、独自の燃料をリサイクルし、長寿命の作用を燃焼することができます。 現在の軽水原子炉からの高濃度廃棄物は、これらの先進システムのための燃料になる可能性があります。 例えば、カナダの会社Terreest]は、エネルギーを直接分解する]エネルギーを排出します。

規制・経済の検討

広範囲にわたるリサイクルは、廃棄物ではなく、リサイクル材料を分類する更新された規制枠組みを必要とします。 経済的インセンティブ(カーボンクレジットなど)は、避けたマイニングのために、より魅力的にリサイクルします。 IAEAのコラボレーションセンタープログラムを通じて、国際的なコラボレーションは、基準を調和し、最高のプラクティスを共有するのに役立ちます。

コンテンツ

尿素の廃棄物のリサイクルへの革新的なアプローチは、数十年にわたる責任を戦略的資産に変えています。化学的再処理、ピロ処理、および膜技術は、すでにパイロットスケールで価値を発揮しています。原子炉燃料、シールド、および産業用途で再利用することで、経済および環境の配当が実現します。 先見、レーザー分離、ロボティクス、および遺伝子IV原子炉は、廃棄物の量や放射線毒性のより深い削減を約束します。 これらの革新を実践することにより、原子力産業は、持続可能な発電を削減し、エネルギーを促進します。

最新開発に興味を持たれた読者にとって、【】IAEAの核燃料サイクルページ]は、包括的なリソースを提供しています。一方、]は、世界核協会のリサイクルに関するセクション[は、グローバルな株式と再使用率に関する詳細なデータを提供します。 ]U.S.エネルギー省[]]]]]はまた、国内のプロジェクトおよび国内のリサイクルおよび国内のプロジェクトに関する更新された情報を維持します。