Science >> Wetenschap >  >> Energie

Waarom doorgebrachte nucleaire staven worden hergebruikt, omdat ze maanden achter elkaar moeten worden afgekoeld, waarom zou u geen warmte -make -energie gebruiken?

Je hebt gelijk, de warmte van gebruikte nucleaire brandstofstaven kan worden gebruikt om elektriciteit te genereren. Dit is het basisconcept achter kerncentrales !

Er zijn echter enkele belangrijke verschillen tussen de warmte die wordt gebruikt in A lopende reactor en de warmte van besteed brandstofstaven :

1. Stralingsniveaus:

* Running Reactor: De warmte wordt gegenereerd door gecontroleerde nucleaire splijting in de reactormern. Hoewel de reactor operationeel is, zijn de stralingsniveaus hoog maar beheersbaar dankzij afschermings- en veiligheidssystemen.

* Uitgebruikte brandstofstaven: Verbruikte brandstofstaven hebben splijting ondergaan en de splijtingsproducten blijven vervallen, waardoor een hoge stralingsniveaus lange tijd uitzenden. Deze straling is veel intenser dan de warmte van de reactorkern.

2. Warmte -uitgang:

* Running Reactor: De warmte wordt constant gegenereerd, waardoor een gestage stroom van energie voor elektriciteitsproductie oplevert.

* Uitgebruikte brandstofstaven: De warmte -output van gebruikte brandstofstaven neemt geleidelijk af naarmate de radioactieve isotopen verval. De initiële warmte is intens, maar het neemt in de loop van de tijd aanzienlijk af.

3. Veiligheid en behandeling:

* Running Reactor: De reactor is ontworpen om de warmte en straling veilig te bevatten en te beheren. De brandstofstaven zijn ontworpen om de intense warmte en druk te weerstaan.

* Uitgebruikte brandstofstaven: Verbruikte brandstofstaven zijn zeer radioactief en vereisen gespecialiseerde afhandeling en opslag. De warmte- en stralingsniveaus moeten zorgvuldig worden geregeld en de materialen die voor opslag worden gebruikt, moeten de warmte en straling kunnen weerstaan.

Dit is waarom we de warmte niet direct gebruiken van gebruikte brandstofstaven om elektriciteit te genereren:

* Hoge stralingsniveaus: De intense straling vormt aanzienlijke veiligheidsrisico's voor werknemers en het milieu. Het zou heel moeilijk en duur zijn om een ​​systeem te ontwerpen dat de warmte veilig zou kunnen benutten tijdens het beheren van de straling.

* afnemende warmte -uitgang: De warmte van gebruikte brandstofstaven neemt snel af in de loop van de tijd, waardoor het minder praktisch is voor de elektriciteitsproductie.

* opslagoverwegingen: Het veilig en veilig opslaan van de gebruikte brandstofstaven is een grote uitdaging, die speciaal ontworpen faciliteiten vereisen met robuuste beveiligingsmaatregelen.

In plaats van direct te gebruiken van de warmte van gebruikte brandstofstaven, kunnen we:

* Verwerk de brandstof: Verbruikte brandstofstaven kunnen opnieuw worden verwerkt om het resterende bruikbare uranium en plutonium te extraheren. Deze herstelde brandstof kan worden gebruikt om nieuwe brandstofstaven te maken voor reactoren.

* Bewaar de brandstof: Verbruikte brandstofstaven worden meestal opgeslagen in beveiligde faciliteiten, vaak ter plaatse bij kerncentrales, totdat een langdurige opslagoplossing wordt gevonden.

Uiteindelijk is de warmte van verbruikte brandstofstaven een waardevolle bron, maar de uitdagingen om het veilig en effectief te benutten, maken het onpraktisch voor onmiddellijke elektriciteitsopwekking. Onderzoek en ontwikkeling in nucleaire technologie zijn aan de gang en toekomstige oplossingen kunnen ons in staat stellen om de warmte van gebruikte brandstofstaven efficiënter te gebruiken.