乏燃料后处理的产品用途揭秘

作者 | 龙安技术管理部 祝圆

乏燃料后处理是对反应堆卸出后的乏燃料进行一系列物理化学处理过程从而提取有用核素并对产生的废物进行处理的全过程。

我国已探明铀矿资源较为有限，无法满足核电持续规模发展要求，同时压水堆中铀元素的实际利用率不到1%，通过后处理提取乏燃料中铀/钚等重要核素并重复利用，是实现我国核工业可持续发展的必由之路。那么后处理提取的各种核素是如何再利用的?今天就带大家一探究竟!

图1：乏燃料后处理主要产品利用

后处理最主要任务是提取乏燃料中的铀(U)和钚(Pu)，目前广泛采用的后处理工艺得到的产品为三氧化铀(UO3)和二氧化钚(PuO2)。PuO2与二氧化铀(UO2)经不同比例混合和工艺加工后可分别制作用于热中子压水堆和快中子反应堆的铀钚混合氧化物燃料(简称“MOX燃料”)，实现循环使用，有效提高铀资源的利用率(快中子堆可提高铀资源利用率约60倍)。后处理生产的UO3由于其放射性水平略高于天然铀，目前一般不再进行浓缩转化。中核集团与加拿大坎杜能源公司联合进行了先进燃料重水堆(AFCR)的研发，AFCR直接以后处理产生的铀作为核燃料，AFCR投入使用将有效解决后处理铀的消化再利用。

  图2：先进燃料坎杜重水堆(AFCR)燃料循环除去铀和钚以外，乏燃料后处理还能够提取其他一些对于国防、宇宙能源、医疗卫生、工业和科学研究等具有重要作用的元素，包括氪、锶、锝、铯、钷、镎、镅等，为核能的综合利用开辟了广阔的前景，具体参见表1。

表1：乏燃料中可提取的其他核素主要用途

各位小伙伴，经过上面的介绍，是不是发现乏燃料里面竟然还有这么多宝贝，现在知道为什么说“乏燃料≠核废料”了吧。

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