Combustibil nuclear uzat
Ansamblurile de combustibil scoase din reactor după utilizare, puternic radioactive și fierbinți, care conțin uraniu, plutoniu, produși de fisiune și actinide minore.
Combustibilul descărcat dintr-un reactor cu apă ușoară la circa 50 GWd/t conține încă aproximativ 93–94% uraniu (în jur de 0,8% U-235), 1% plutoniu, 4–5% produși de fisiune și circa 0,1% actinide minore, cum ar fi neptuniul, americiul și curiul. Produșii de fisiune domină radioactivitatea și căldura în primele câteva secole; actinidele domină radiotoxicitatea pe termen lung, care scade la nivelul minereului de uraniu inițial după aproximativ 100.000–300.000 de ani fără reciclare sau după câteva mii de ani cu reciclarea actinidelor.
Etapele de gestionare:
- Stocarea umedă în bazine timp de 5–10 ani, pentru evacuarea căldurii reziduale.
- Stocarea uscată în containere din oțel și beton, autorizată pentru decenii.
- Reprocesarea (Franța la La Hague, Rusia, uzina japoneză Rokkasho aflată în punere în funcțiune) separă uraniul și plutoniul pentru combustibilul MOX.
- Depozitarea geologică în adâncime: depozitul finlandez Onkalo, la circa 430 m adâncime în granit, este primul din lume și a început operarea de probă în 2024–2025; depozitul suedez de la Forsmark e în construcție.
Un reactor cu apă ușoară de 1 GWe descarcă aproximativ 20–25 t de combustibil uzat pe an. Stocul mondial e de circa 400.000 t de metal greu, din care aproximativ o treime a fost reprocesată. Raportat la electricitatea produsă, volumul e mic: circa 3 grame pe MWh. Un grad de ardere mai mare reduce masa descărcată.
Termeni înrudiți
Toți termenii →- Grad de ardere (burnup)
Energia termică extrasă din combustibilul nuclear pe unitatea de masă a metalului greu inițial, exprimată de obicei în gigawați-zi pe tonă (GWd/tHM).
- Fisiune nucleară
Scindarea unui nucleu atomic greu, cum ar fi uraniul-235 sau plutoniul-239, în nuclee mai ușoare după absorbția unui neutron, cu eliberarea a circa 200 MeV de energie și a altor neutroni.
- Reactor cu apă sub presiune (PWR)
Cel mai răspândit tip de reactor nuclear, în care apa sub presiune mare răcește miezul fără să fiarbă și transferă căldura unui circuit separat de abur.
- Ciclul combustibilului cu toriu
Ciclu al combustibilului nuclear bazat pe toriul-232 fertil, care absoarbe un neutron și se dezintegrează în uraniu-233 fisil, ca alternativă la combustibilul uraniu-plutoniu.
- Sievert (doză de radiație)
Unitatea SI a dozei efective: ponderează energia radiației absorbite după tipul radiației și sensibilitatea țesuturilor, ca să estimeze riscul stocastic pentru sănătate; 1 Sv = 1 J/kg.