核燃料是怎么生产的？

核燃料是怎么生产的?

压水堆是目前国内外核电厂广泛使用的反应堆堆型。压水堆核电厂的核燃料使用铀-235含量为3%~5%的低浓铀。其获得核燃料的过程包括铀矿勘查、铀矿开采、铀冶炼、铀转化、铀浓缩和燃料元件制造。

(1)铀矿勘查。采用地质、物化探、遥感等勘查技术、方法、手段和仪器，通过预查、普查、详查和勘探，寻找并查明铀资源，确定铀矿床，了解开采加工的技术经济条件，提交铀储量，为铀矿开发提供依据。

(2)铀矿开采。一种技术是将开采出的铀矿石破碎，在水中研磨成浆状液，然后用硫酸将矿石粉中的铀浸出。另一种技术称作“原地浸出”，该技术无需将矿石采出，只需将浸取液(包括酸法或碱法)直接通过钻孔注入适合于地浸的铀矿(如砂岩型铀矿)将铀浸出，然后将含铀的浸出液引到地面上，进行后续的分离工序。目前，国际上采用“原地浸出”(地浸)技术的国家约占40%以上。

(3)铀冶炼。将上面获得含铀水溶液，进行离子交换等分离、纯化过程，再经过沉淀、过滤、干燥，获得亮黄色重铀酸盐或铀酸盐，俗称“黄饼”。黄饼在一定温度下煅烧可制得八氧化三铀。

(4)铀转化。该工序是将黄饼进一步去除杂质精制以后，将固体八氧化三铀转化为铀浓缩工序所需的气体形态——六氟化铀。

(5)铀浓缩。该工序是将铀-235的含量从天然水平(0.7%)提高到3%~5%。早期的铀浓缩采用气体扩散法，目前广泛使用的是气体离心法，激光分离技术是各国正在研发的新一代铀浓缩技术。

(6)燃料元件制造。首先将铀浓缩产生的铀-235含量为3%~5%的六氟化铀气体，转化为二氧化铀固体粉末，再将其压制成芯块并通过高温烧结获得芯块陶瓷体，然后将陶瓷芯块抛光后装入包壳制成燃料棒(燃料元件)，最后将燃料棒组装成燃料组件。