परमाणु ईंधन: प्रकार और प्रसंस्करण

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

परमाणु ऊर्जा में विभिन्न उद्देश्यों के लिए बड़ी संख्या में उद्यम होते हैं। इस उद्योग के लिए कच्चा माल यूरेनियम खदानों से निकाला जाता है। उसके बाद, इसे ईंधन के निर्माण के लिए उद्यमों तक पहुंचाया जाता है।

इसके अलावा, ईंधन को परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में ले जाया जाता है, जहां यह रिएक्टर कोर में प्रवेश करता है। जब परमाणु ईंधन अपने जीवन के अंत तक पहुँच जाता है, तो इसे पुन: संसाधित किया जाता है। प्रसंस्करण अपशिष्ट निपटान के अधीन है। यह ध्यान देने योग्य है कि खतरनाक कचरा न केवल ईंधन प्रसंस्करण के बाद, बल्कि किसी भी स्तर पर - यूरेनियम खनन से लेकर रिएक्टर में काम करने तक दिखाई देता है।

परमाणु ईंधन

ईंधन दो तरह का होता है। पहला यूरेनियम है, जो क्रमशः प्राकृतिक उत्पत्ति की खानों में खनन किया जाता है। इसमें कच्चे माल होते हैं जो प्लूटोनियम बनाने में सक्षम होते हैं। दूसरा ईंधन है जो कृत्रिम रूप से बनाया गया है (माध्यमिक)।

परमाणु ईंधन भी रासायनिक संरचना से विभाजित होता है: धातु, ऑक्साइड, कार्बाइड, नाइट्राइड और मिश्रित।

यूरेनियम खनन और ईंधन उत्पादन

यूरेनियम उत्पादन का एक बड़ा हिस्सा कुछ ही देशों से आता है: रूस, फ्रांस, ऑस्ट्रेलिया, अमेरिका, कनाडा और दक्षिण अफ्रीका।

परमाणु में ईंधन के लिए यूरेनियम मुख्य तत्व हैबिजली संयंत्रों। रिएक्टर में प्रवेश करने के लिए, यह प्रसंस्करण के कई चरणों से गुजरता है। अक्सर, यूरेनियम जमा सोने और तांबे के बगल में स्थित होते हैं, इसलिए इसका निष्कर्षण कीमती धातुओं के निष्कर्षण के साथ किया जाता है।

खनन में, लोगों के स्वास्थ्य को बहुत खतरा होता है क्योंकि यूरेनियम एक विषैला पदार्थ है, और इसके खनन के दौरान निकलने वाली गैसें विभिन्न प्रकार के कैंसर का कारण बनती हैं। यद्यपि अयस्क में बहुत कम मात्रा में यूरेनियम होता है - 0.1 से 1 प्रतिशत तक। यूरेनियम खदानों के पास रहने वाली आबादी भी अधिक जोखिम में है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए समृद्ध यूरेनियम मुख्य ईंधन है, लेकिन इसके उपयोग के बाद भारी मात्रा में रेडियोधर्मी कचरा रहता है। अपने सभी खतरों के बावजूद, परमाणु ईंधन बनाने के लिए यूरेनियम संवर्धन एक आवश्यक प्रक्रिया है।

अपने प्राकृतिक रूप में यूरेनियम का कहीं भी उपयोग करना लगभग असंभव है। इसका उपयोग करने के लिए, इसे समृद्ध किया जाना चाहिए। संवर्धन के लिए गैस सेंट्रीफ्यूज का उपयोग किया जाता है।

समृद्ध यूरेनियम का उपयोग न केवल परमाणु ऊर्जा में, बल्कि हथियारों के उत्पादन में भी किया जाता है।

परिवहन

ईंधन चक्र के किसी भी चरण में परिवहन होता है। यह सभी उपलब्ध साधनों द्वारा किया जाता है: भूमि द्वारा, समुद्र के द्वारा, वायु द्वारा। यह न केवल पर्यावरण के लिए बल्कि इंसानों के लिए भी एक बड़ा जोखिम और बड़ा खतरा है।

परमाणु ईंधन या उसके तत्वों के परिवहन के दौरान, कई दुर्घटनाएँ होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप रेडियोधर्मी तत्व निकलते हैं। यह में से एक हैकई कारणों से परमाणु ऊर्जा को असुरक्षित माना जाता है।

डीकमिशनिंग रिएक्टर

किसी भी रिएक्टर को नष्ट नहीं किया गया है। यहां तक कि कुख्यात चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र भी। बात यह है कि, विशेषज्ञों के अनुसार, विघटन की कीमत एक नए रिएक्टर के निर्माण की कीमत के बराबर या उससे भी अधिक है। लेकिन यह निश्चित रूप से कोई नहीं कह सकता कि कितने पैसे की आवश्यकता होगी: लागत की गणना अनुसंधान के लिए छोटे स्टेशनों को नष्ट करने के अनुभव के आधार पर की गई थी। विशेषज्ञ दो विकल्प प्रदान करते हैं:

1. लैंडफिल में रिएक्टर लगाएं और परमाणु ईंधन खर्च करें।
2. निष्क्रिय रिएक्टरों के ऊपर सरकोफेगी का निर्माण करें।

अगले दस वर्षों में, दुनिया भर में लगभग 350 रिएक्टर सेवा से बाहर हो जाएंगे और उन्हें बंद कर दिया जाना चाहिए। लेकिन चूंकि सुरक्षा और कीमत के मामले में सबसे उपयुक्त विधि का आविष्कार नहीं किया गया है, इसलिए यह समस्या अभी भी हल हो रही है।

अब दुनिया भर में 436 रिएक्टर काम कर रहे हैं। बेशक, यह ऊर्जा प्रणाली में एक बड़ा योगदान है, लेकिन यह बहुत असुरक्षित है। अध्ययनों से पता चलता है कि 15-20 वर्षों में, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को पवन ऊर्जा और सौर पैनलों पर काम करने वाले स्टेशनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकेगा।

परमाणु अपशिष्ट

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के परिणामस्वरूप भारी मात्रा में परमाणु अपशिष्ट उत्पन्न होता है। परमाणु ईंधन का पुनर्संसाधन भी खतरनाक कचरे को पीछे छोड़ देता है। हालाँकि, किसी भी देश ने समस्या का समाधान नहीं खोजा।

आज, परमाणु कचरे को अस्थायी भंडारण सुविधाओं में, पानी के कुंडों में, या गहरे भूमिगत दफन कर दिया जाता है।

सबसे सुरक्षित तरीका हैविशेष भंडारण सुविधाओं में भंडारण, लेकिन अन्य तरीकों की तरह यहां विकिरण रिसाव भी संभव है।

वास्तव में, परमाणु कचरे का कुछ मूल्य होता है, लेकिन इसके भंडारण के लिए नियमों का कड़ाई से पालन करने की आवश्यकता होती है। और यह सबसे गंभीर समस्या है।

एक महत्वपूर्ण कारक वह समय है जिसके दौरान कचरा खतरनाक होता है। प्रत्येक रेडियोधर्मी पदार्थ का अपना क्षय समय होता है, जिसके दौरान यह विषैला होता है।

परमाणु कचरे के प्रकार

किसी भी परमाणु ऊर्जा संयंत्र के संचालन के दौरान उसका कचरा पर्यावरण में प्रवेश करता है। यह टर्बाइनों और गैसीय कचरे को ठंडा करने के लिए पानी है।

परमाणु कचरे को तीन श्रेणियों में बांटा गया है:

1. निम्न-स्तर - परमाणु ऊर्जा संयंत्र के कर्मचारियों के लिए कपड़े, प्रयोगशाला उपकरण। ऐसा कचरा चिकित्सा संस्थानों, वैज्ञानिक प्रयोगशालाओं से भी आ सकता है। वे ज्यादा खतरा पैदा नहीं करते हैं, लेकिन उन्हें सुरक्षा सावधानियों की आवश्यकता होती है।
2. मध्यवर्ती स्तर - धातु के कंटेनर जिसमें ईंधन का परिवहन किया जाता है। उनके विकिरण का स्तर काफी अधिक है, और जो उनके करीब हैं उन्हें संरक्षित किया जाना चाहिए।
3. उच्च स्तर पर परमाणु ईंधन और उसके उत्पादों को खर्च किया जाता है। रेडियोधर्मिता का स्तर तेजी से घट रहा है। उच्च स्तरीय अपशिष्ट बहुत कम होता है, लगभग 3 प्रतिशत, लेकिन इसमें कुल रेडियोधर्मिता का 95 प्रतिशत होता है।