Қолданбалы химия. Роза Рыскалиева

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ арасына шашыраған. Ядролық отын алу үшін өндірілген кенді тазалайды және байытады. Байыту дегеніміз U-238 және U-235 бөлу арқылы U-235 концентрациясы жоғары материал алу. АЭС ядролық реакторының қызметі ядролық жарылысқа өтіп кетпейтіндей үздіксіз тізбекті реакцияны сақтап тұру болып табылады. Бұл жағдай кенді 3 % U-235 және 97 % U-238 құрамды болғанға дейін байыту арқылы жүзеге асады. Байытудың мұндай төмен дәрежесі тізбекті реакцияның бақылаудан шығуына мүмкіндік бермейді.

      Егер реактордағы n нейтрондарының қозғалысын 2 км/с төмендетсе ғана U-235 ядросымен n нейтрондарын тартып алу тиімді болады. Бұл кезде реактордағы тізбекті реакцияны басқару мүмкіндігі туады. n «жылдам» нейтрондарының баяулауы ауыр су мен графиттің көмегімен жүзеге асады.

      Жылдам нейтрондарда да реакция жүруі мүмкін. Бөлінбейтін U-238 ядросымен нейтрондардың бір бөлігі ұсталынады. Бұл кезде жаңа ядролық «отын» – плутоний -239 пайда болады, ол өзінің жартылай ыдырау периодының аздығына байланысты табиғатта кездеспейді:

238 92U + n → ²³⁹ ₉₂U → ²³⁹ ₉₃Np → ²³⁹ ₉₄Pu

      U-235 қарағанда Pu-239 тиімді ядролық «отын» болып табылады және ядролық қару жасау үшін пайдаланылады. U-238 орнына торий-232 қолдануға болады. Бұл жағдайда U-233 соңғы өнім болады:

232 90Th + n → ²³³ ₉₀Th –_{23,5 мин.} → Pa –_27,4мин → ²³³ ₉₂U

      Үш жыл қолданыстан кейін реактордан пайдаланылған қатты қалдықтарды шығарады да, оларды үш жылдай АЭС-ларының арнайы бассейндерінде ұстайды. Осы уақытта қатты қалдықтарда жиналған жартылай периоды аз радиоактивті өнімдер (радионуклидтер) толығымен ыдырайды. Содан кейін қатты қалдықтардан Pu-239 бөліп алады, ал қалдықтарды көмуге дайындайды. 30-40 жыл пайдаланылған реакторлардың өзі де көмілуі қажет.

      Барлық АЭС-ларында ядролық отын үшін көптеген жылдар бойы плутоний Pu алуда жиналған әртүрлі радиоактивті заттарды көму мәселесі туындап отыр. Радиоактивті қалдықтар мен АЭС-ларындағы апаттар болу мүмкіндігі бүкіл әлемде қорқыныш тудыруда. Ядролық энергетикадан келетін қауіпті бағалау үшін радиоактивті заттың не екенін және оның қоршаған ортаға қаншалықты тигізетін әсерін сезіну қажет. Қандай да бір ауыр элементті бөлу кезінде түзілген жеңіл атомдар тұрақсыз изотоптар болып табылады, олар тұрақты күйге өткенде элементарлы бөлшектер мен жоғары энергетикалық радиоактивті сәулелер шығарады. Тұрақсыз изотоптардың өзін радиоактивті заттар деп атайды. Ядролық отынның бөлінуінің тікелей өнімдерінен басқа ядролық реакция кезінде шығарылған n өзіне сіңірген реактордың жанындағы және ішіндегі басқа заттар да тұрақсыз бола алады. Осы аталған барлық тікелей және жанама ыдырау өнімдері АЭС-ның радиоактивті қалдықтары деп аталады.

      Қалдықтар әртүрлі белгілері бойынша жіктеледі:

      1. Агрегатты күйі бойынша: қатты – АЭС-дағы реактор жабдықтары, құралдары, арнайы киімдер; сұйық – АЭС-да технологиялық үдерістерде және т.б. пайдаланылатын су; газ тәрізді – криптон изотоптары, әсіресе ⁸⁸Kr.

      2. Жартылай ыдырау СКАЧАТЬ