परमाणु ईंधन पुनर्संसाधन कैसे काम करता है?


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जहां तक ​​मुझे पता है, कम ईंधन की कोशिकाओं को कुचल दिया जाता है, और नाइट्रिक एसिड में हल किया जाता है।

उसके बाद क्या आ रहा है? इस नाइट्रिक एसिड में संभवतः विभिन्न लवणों का एक बहुत व्यापक स्पेक्ट्रम होना चाहिए (व्यावहारिक रूप से, 35-65 के बीच के सभी तत्व, और फिर भी बहुत सारे ट्रांसयूरान, और बहुत सारे यूरेनियम (235 विज्ञापन 238), और प्लूटोनियम)।

एक कुशल पुनर्संसाधन तक पहुंचने के लिए, यूरेनियम (या, कम से कम, एक्टिनिड तत्वों) को किसी तरह इस समाधान से अलग किया जाना चाहिए। लेकिन, AFAIK, उनके पास बहुत अलग रासायनिक गुण हैं। केवल ट्रांसयूरानिक सामग्रियों को अलग करना कैसे संभव है?


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क्या हमें विखंडन उत्पादों और यूरेनियम (जो मुझे मुख्य प्रश्न लगता है) के केवल अलगाव के बारे में सवाल पूछना चाहिए? क्योंकि प्री और पोस्टप्रोसेसिंग एक बहुत बड़ा इंजीनियरिंग विषय है।
जॉन एच.के.

जवाबों:


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विखंडन उत्पाद निष्कर्षण

अन्य विखंडन उत्पादों से प्लूटोनियम और यूरेनियम का पृथक्करण तरल-तरल-निष्कर्षण द्वारा कार्बनिक अणु tributyl फॉस्फेट के साथ किया जाता है । आपके पास दो चरण हैं, एक कार्बनिक और एक जलीय। विखंडन उत्पाद जलीय चरण में हल करेंगे और यूरेनियम / प्लूटोनियम कार्बनिक चरण में सहायक फास्फेट के साथ हल करेंगे।

यूरेनियम / प्लूटोनियम पृथक्करण

प्लूटोनियम से यूरेनियम को अलग करने के लिए आपको यूरेनियम नाइट्रेट के साथ प्लूटोनियम को कम करना होगा। फिर, आपके पास दो धाराएँ हैं: एक यूरेनियम / प्लूटोनियम के साथ पहले से और एक जलीय धारा यूरेनियम नाइट्रेट (U4 +) के साथ। प्लूटोनियम को कम किया जाएगा और जलीय समाधान में हल किया जाएगा।

उपर्युक्त रासायनिक प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए, तरल-तरल निष्कर्षण आप निम्नलिखित रेगिस्तान का उपयोग कर सकते हैं:

मिक्सर-आबादकार

मिक्सर-आबादकार( स्रोत )

पल्स कॉलम

स्तंभ( स्रोत )

सिद्धांत हमेशा होता है: कार्बनिक चरण जलीय चरण की तुलना में हल्का होता है। दोनों चरणों को पहले मिश्रित से अलग किया जाता है, और फिर अलग किया जाता है। मिश्रण के दौरान रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं।

कृपया अधिक जानकारी के लिए उल्लेखित स्रोत देखें।


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आप विकिपीडिया की कोशिश कर सकते हैं , लेकिन वे ध्यान दें कि लेख वहाँ गुणवत्ता मानकों को पूरा नहीं कर सकता है, इसलिए मैं एक स्रोत के रूप में वहाँ से दूर रहूँगा। विश्व परमाणु संघ अधिक विश्वसनीय, वैसे भी लगता है। उनके पृष्ठ प्रक्रिया पर चर्चा करते हैं। "आज पुनरावृत्ति - PUREX" (जोर मेरा) शीर्षक वाले भाग का हवाला देते हुए:

सभी वाणिज्यिक पुनर्संसाधन संयंत्र अच्छी तरह से सिद्ध हाइड्रोमेटैलर्जिकल PUREX (प्लूटोनियम यूरेनियम निष्कर्षण) प्रक्रिया का उपयोग करते हैं। इसमें केंद्रित नाइट्रिक एसिड में ईंधन तत्वों को भंग करना शामिल है। यूरेनियम और प्लूटोनियम के सी हेमिकल पृथक्करण को तब विलायक निष्कर्षण चरणों (नेप्टुनियम - जो अंतरिक्ष यान के लिए थर्मो-इलेक्ट्रिक जनरेटर के लिए पु -238 के उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है - आवश्यकता पड़ने पर भी बरामद किया जा सकता है) द्वारा किया जाता है। पु और यू को ईंधन चक्र के इनपुट पक्ष में लौटाया जा सकता है - पुन: संवर्धन से पहले रूपांतरण संयंत्र के लिए यूरेनियम और प्लूटोनियम सीधे एमओएक्स ईंधन निर्माण के लिए।

पाठ ब्लॉक के सुसंगत सारांश के लिए: रासायनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग किया जाता है।

इसके आगे, डब्ल्यूएनए नोट

प्रयुक्त ईंधन को कटा हुआ और गर्म केंद्रित नाइट्रिक एसिड में भंग कर दिया जाता है। पहला चरण यूरेनियम और प्लूटोनियम को जलीय नाइट्रिक एसिड धारा में विखंडन उत्पादों और मामूली एक्टिनाइड्स से एक प्रतिवर्ती सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन प्रक्रिया द्वारा अलग करता है, केरोसिन या डोडेकेन में विघटित ट्रिंजाइल फॉस्फेट का उपयोग करके। एक स्पंदित स्तंभ में यूरेनियम और प्लूटोनियम कार्बनिक चरण में प्रवेश करते हैं, जबकि विखंडन उत्पादों और अन्य तत्व जलीय चकरा में रहते हैं।

एक दूसरे स्पंदित स्तंभ में यूरेनियम को प्लूटोनियम से अलग करके U4 + को जलीय धारा में जोड़ा जाता है। प्लूटोनियम को तब जलीय चरण में स्थानांतरित किया जाता है, जबकि कार्बनिक चरण में U4 + और U6 + का मिश्रण रहता है। फिर इसे पतला नाइट्रिक एसिड के साथ कार्बनिक विलायक से छीन लिया जाता है।

प्लूटोनियम नाइट्रेट वाष्पीकरण द्वारा केंद्रित है फिर पाउडर के रूप में PuO2 का उत्पादन करने के लिए कैल्सीनेशन के बाद एक ऑक्सालेट वर्षा प्रक्रिया के अधीन है। यूरेनियम नाइट्रेट वाष्पीकरण द्वारा केंद्रित है और पाउडर के रूप में UO3 का उत्पादन करने के लिए शांत है। फिर हाइड्रोजन में कमी करके इसे यूओ 2 उत्पाद में बदल दिया जाता है।

महत्व के यौगिक: टेंटाइल फॉस्फेट, केरोसिन और डोडेकेन, और जलीय मिल्क का उपयोग नाइट्रिक एसिड के बाद सॉल्वैंट्स के रूप में किया जाता है। फिर साथ एक प्रतिक्रिया होती है , और यूरेनियम और प्लूटोनियम को अलग किया जाता है।U4+


वह रासायनिक हिस्सा है। मैं विशिष्ट यांत्रिक विधियों (यानी जिस शुद्ध इंजीनियरिंग की आपको तलाश थी) पर अधिक जानकारी नहीं मिल पाई है। वास्तव में, PUREX के लिए मूल पेटेंट यांत्रिक प्रक्रियाओं को कवर नहीं करता है, जिससे मुझे विश्वास है कि सटीक सेटअप अलग-अलग हो सकता है।

यह pdf कुछ हद तक मददगार है। यह कहता है कि इनपुट सामग्री को पहले काट दिया जाता है। छिद्रित बास्केट का उपयोग तब इस मशीनरी को शेष समाधान से अलग करने के लिए किया जाता है; "व्हील डिसोलर" का उपयोग किया जा सकता है।

मेरे पास कुछ जानकारी है, एक गैर-PUREX विधि के लिए। जलीय प्रजनन (पृष्ठ 12 पर जाएं) के लिए, मिक्सर सेटलर्स (चैंबरों को बसाने के साथ मिश्रण करना), कॉलम और सेंट्रीफ्यूज उपकरण के मुख्य टुकड़े हैं।

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