Îmbogățirea uraniului
Procesul prin care crește ponderea izotopului fisil U-235 din uraniu peste valoarea naturală de 0,711%, pentru combustibil de reactor sau, la niveluri foarte mari, pentru material de arme.
Uraniul natural conține 99,28% U-238 și 0,711% U-235. Reactoarele cu apă ușoară au nevoie de uraniu slab îmbogățit (LEU), cu 3–5% U-235; combustibilii mai noi merg până la 5–10% (LEU+). HALEU, uraniul slab îmbogățit cu concentrație ridicată, între 5% și 20%, e necesar pentru multe reactoare avansate și SMR-uri. Peste 20% e uraniu înalt îmbogățit (HEU); materialul pentru arme are circa 90%.
Uraniul e transformat în hexafluorură de uraniu (UF6) și îmbogățit aproape exclusiv în centrifuge cu gaz, care consumă circa 50 kWh pe unitate de lucru de separare (SWU), în jur de 2% din energia uzinelor cu difuzie gazoasă pe care le-au înlocuit.
Pentru 1 kg de LEU de 4,5%, cu reziduuri (tails) de 0,25%, e nevoie de circa 8,9 kg de uraniu natural și 6,9 SWU. Un reactor PWR de 1 GWe folosește aproximativ 20–25 t de combustibil îmbogățit pe an, pentru care sunt necesare circa 150.000 SWU și aproximativ 200 t de uraniu natural.
Capacitatea mondială e de circa 60 de milioane SWU pe an, deținută de Rosatom (circa 40%), Urenco, Orano și CNNC. Interdicția SUA asupra importurilor de uraniu îmbogățit din Rusia (cu derogări care expiră în 2028) a stimulat extinderi la Urenco USA, la uzina Georges Besse II a Orano și o uzină Orano planificată în Tennessee.
Termeni înrudiți
Toți termenii →- 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.
- SMR (reactor modular mic)
Reactor nuclear de până la circa 300 MWe pe modul, gândit pentru fabricație în uzină și instalare modulară, ca să scurteze construcția și să reducă riscul de finanțare.
- 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).
- 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.