Kémia azatomerőművekben és azuránbányákban, és a hulladéktemetőkben, és...
Fűtőanyagciklus a hulladék sugároz amit lehet újra fel kell használni ami hasznos, ki kell nyerni bánya 235+238 U 300t 239+241 Pu!! 3t 2,5 Mt 0,1% ércfeldolgozó dúsító fűtőanyag gyártás 0,7% 2000t 3,0% 314t 15-30 m 3 pihentetés temetés reprocesszáló üzem 0,9% pihentetés reaktor 300t hasznos nuklidok
Atomenergia : miért van szükségünk rá? 100 GDP Per Capita $1000 10 1 0.1 Benin Ethiopi a Haiti Sudan Argenti Peru Brasil na GuatemalEgypt Romani a China a India Vietna Tajikist Mozambi Congo m an que JapanUnited States U. Norway Franc K. Canada Kore e a Russia Paragua y 0.01 0.01 0.1 1 10 100 Electricity Consumption Per Capita MWh
Megújuló energiaforrások
Megújuló energiaforrások II. Nap ott a legkevesebb, ahol legjobban kellene tárolás direkt módszer (gőz): nagyfelületű tükrök napelem: rossz hatásfok, előállítása szennyez bio -módszer (repce, alkohol, akác): nagy terület, szennyez űrbe telepített erőművek: plusz energiabetáplálás, drága Magyarországon: 1900-2200 napos óra teljes hasznosíthatóenergia: 1250 kwh/m 2 /év (440 MW kb. 3 km 2 )
Megújuló energiaforrások III. Szél kevés igazán szeles hely nagy terület, klímaváltozás tárolás zaj Magyarországon kis szélsebesség, sok szélcsendes óra Víz kevés használhatófolyó nem a felhasználás helyén termelik nagyléptékű környezetátalakítás Magyarországon síkvidéki folyók Megoldás? drága energia jobb hatásfok szigetelés szokások változtatása
Vélekedések 1979 Helyezés/ halálok halálozások száma Női szavazók Ligája Középiskolások Managerek 1. dohányzás 150 000 4 3 4 17. rendőri munka 20. atomenergia 2004 160 8 8 7 100 1 1 8 Az USA lakosságának 67%-a jónak tartja, 26%-a ellenzi az atomenergiát. (www.nei.org)
Atomerőművek normális erőművek indukált maghasadással termelnek hőt a hővel gőzt fejlesztenek a gőzzel turbinát hajtanak, áramot termelnek üzemanyaguk: indukált hasadásra képes nuklidok 235 U, 238 U, 233 U 232 Th 239+241 Pu
A bánya kémiája bánya 2,5 Mt 0,1% ércfeldolgozó 0,7% 2000t
Tórium monazit (Ce, La, Pr, Nd, Th, Y)PO 4
Urán uránszurokérc(u 3 O 8 ) UO 2 : 2 UO 3 kitermelés: 0,5% fölött
Arányok U kőzet
Kémiailépések őrlés, kénsavas oldás ammónia (NH 4 ) 2 U 2 O 7 hevítés U 3 O 8
Dúsítás 235+238 U 300t 239+241 Pu!! 3t dúsító fűtőanyag gyártás 0,7% 2000t 3,0% 314t
Arányok 238 U 235 U urán
Kémiailépések oldás, tisztítás (salétromsav, szerves extrakció) hidrogénfluorid, fluor, hő dúsítás
A dúsítás technikája 235 U 238 U gázdiffúzió centrifuga
Kémia a reaktorban reaktor
Atomerőművek Paks: nyomottvizes reaktor
Maghasadás maghasadás új neutronok keletkeznek moderátor lelassítja őket újabb hasadás kontrollálatlan folyamat: atombomba kontrollált: atomerőmű kontroll eszköze: neutronelnyelő szabályozórudak(b, Cd)
Atomreaktorok -A reaktormag moderátor szabályzórúd fűtőelemköteg hűtés, hőcsere
Újelemek hasadási termékek
Újelemek -2. hasadási termékek: 90 Sr, 99 Tc, 131 I, 135 Xe, 137 Cs transzuránok: 239+241 Pu 241 Am
Következmények pellet fűtőanyag rúd
Mellékkörülmények szerkezeti anyagok aktiválódása korrózió lerakódások sugárveszély Amorf Fe-hidroxid (Fe(OH) vagy/és FeOOH) 3 O xid réte g va s tag sá g a d < 0,5 µ m Spinell-típusú oxid Cr Ni Fe Cr-ban és Ni-ben dús ausztenit fázis Kristálylerakódás Ausztenites korrózióálló acél tömbfázis O x y 3-x-y 4 d = 1-2 µ m A fel ü le ti vé d őré te g te lje s va stag s ág a A k é m ia i d e k o n ta m in á lá s s a l ö s s z e fü g g é s b e n k ia la k u lt " h ib rid " s z e rk e z e tű o x id ré te g d > 0.5 µ m Amorf Fe-hidroxid (Fe(OH) vagy/és FeOOH) 3 Cr-ban és Ni-ben dús ausztenit fázis Ausztenites korrózióálló acél tömbfázis Spinell-típusú oxid Cr Ni Fe O x y 3-x-y 4 d = 1-1 2 µ m A fe l ü le ti v é d ő ré te g te lje s v a s ta g s á g a
Kitlérő: Paks 129 I, 131 I szabadult ki megkötésre: hidrazin (H 2 N-NH 2 ) redukálószer és rakétahajtóanyag! (hidrazin + rozsda ==> hidrogén)
Újrafeldolgozás 235+238 U 300t 239+241 Pu!! 3t reprocesszáló üzem 0,9% pihentetés 300t hasznos nuklidok
Fűtőanyag feldolgozás oldás salétromsavban gázok extrakció műgyanták robbanásveszély! PUREX, DIAMEX, TUREX
Temetés temetés
Takarítás pihentetés hasznos nuklidok kinyerése térfogatcsökkentés szigetelés temetés
Takarítás -2. vizes, karbonátos oldat
Takarítás -3. Nagyon hosszú idő, de Oklo, Gabon: természetes reaktor Cigar Lake, Kanada: magas urántartalmú közet