เทคโนโลยีการฟื้นฟูแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ผ่านการสกัด

เทคโนโลยีการฟื้นฟูแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (ที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นการนำเชื้อเพลิงนิวเคลียร์มาแปรรูปใหม่) เกี่ยวข้องกับการแยกสารเคมีด้วยวิธีต่างๆ, ซึ่งการสกัดถือเป็นเทคโนโลยีหลักอย่างหนึ่ง. ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายอย่างเป็นระบบของเทคโนโลยีนี้:

1. วัตถุประสงค์ของเทคโนโลยีการฟื้นฟูแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์
เชื้อเพลิงใช้แล้วจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยังคงมีวัสดุที่มีคุณค่าจำนวนมาก, ส่วนใหญ่ได้แก่:

• ยูเรเนียม-235 ที่ยังไม่ฟิสไซล์ (ประมาณ 1%) และพลูโตเนียม-239 (ประมาณ 1%)

• นิวไคลด์ฟิสไซล์ (เช่น ยูเรเนียม-233, พลูโทเนียม-241, ฯลฯ)

• แอกติไนด์รองและผลิตภัณฑ์จากฟิชชันบางชนิด

ผ่านเทคโนโลยีการฟื้นฟู, วัสดุฟิสไซล์เหล่านี้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่และแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงได้, ปรับปรุงการใช้ทรัพยากรยูเรเนียม และลดปริมาณและความเป็นพิษของของเสียระดับสูง.

2. กระบวนการหลักของการฟื้นฟูโดยใช้การสกัด: กระบวนการเพียวเร็กซ์

ตอนนี้, กระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือกระบวนการ PUREX (การกู้คืนพลูโทเนียมยูเรเนียมโดยการสกัด). ขั้นตอนพื้นฐานมีดังนี้:

(1) การละลายเชื้อเพลิงที่ใช้แล้ว

• หลังจากตัดชุดเชื้อเพลิงใช้แล้วแล้ว, มันถูกละลายในกรดไนตริกร้อน, การแปลงยูเรเนียม, พลูโตเนียม, และผลิตภัณฑ์ฟิชชันเป็นสารละลายไนเตรต.

(2) การแยกสกัด

- 30% ไตรบิวทิลฟอสเฟต (TBP) ละลายในน้ำมันก๊าดหรือเตตราโพรพิลีนไฮดรอกไซด์ (เจือจาง) ใช้เป็นเฟสอินทรีย์.

• สารละลายไนเตรตผสมกับเฟสอินทรีย์. ยูเรเนียม (UO₂²⁺) และพลูโทเนียม (ปู⁴⁺) สร้างสารเชิงซ้อนด้วย TBP และเข้าสู่เฟสอินทรีย์, ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ฟิชชันส่วนใหญ่ (เช่น ซีเซียม, ธาตุโลหะชนิดหนึ่ง, และธาตุหายาก) คงอยู่ในสถานะที่เป็นน้ำ, บรรลุการแยกเบื้องต้น. (3) การสกัดกลับและการทำให้บริสุทธิ์

• การแยกยูเรเนียม/พลูโตเนียม: พลูโตเนียมลดลงเหลือ Pu³⁺ (TBP ไม่สามารถสกัดได้ง่าย) โดยใช้สารรีดิวซ์ (เช่น Fe²⁺, ยู⁴⁺, หรือไฮดรอกซิลามีน), ทำให้เกิดการถ่ายเทจากระยะอินทรีย์ไปสู่สถานะน้ำ, ในขณะที่ยูเรเนียมยังคงอยู่ในสถานะอินทรีย์.

• การสกัดกลับยูเรเนียม: ยูเรเนียมถูกสกัดกลับจากเฟสอินทรีย์โดยใช้กรดไนตริกเจือจาง.

• ผ่านการสกัดหลายขั้นตอนและการสกัดกลับ, ผลิตภัณฑ์ยูเรเนียมและพลูโทเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงถึง 99.9% สามารถรับได้.

สรุป, เทคโนโลยีการฟื้นฟูแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (กำลังประมวลผลใหม่) ผ่านการสกัดเป็นเทคโนโลยีการแยกสารเคมีที่สมบูรณ์, ด้วยกระบวนการ PUREX ที่เป็นแกนหลัก. โดยมีคุณค่าอย่างมากในการปรับปรุงการใช้ทรัพยากรนิวเคลียร์และลดของเสีย, แต่ยังเผชิญกับความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการไม่แพร่ขยาย, เศรษฐศาสตร์, และการจัดการขยะ. การพัฒนาในอนาคตจะเน้นไปที่ประสิทธิภาพที่มากขึ้น, การไม่แพร่ขยาย, และการลดของเสียให้เหลือน้อยที่สุด.

สารสกัดโลหะของเราดังต่อไปนี้, หากคุณต้องการอะไรก็ได้, โปรดถามเรา:

1. P204 (D2EHPA หรือ HDEHP) ใช้สำหรับขั้นตอนแรกในการขจัดสิ่งเจือปนสำหรับแร่นิกเกิลลูกรัง.
2. DY319 สารสกัดร่วมสกัดนิกเกิลโคบอลต์ประสิทธิภาพสูงสำหรับการรีไซเคิลแบตเตอรี่, สามารถดึงนิกเกิลและโคบอลต์ออกมารวมกันจากอิเล็กโทรไลต์แบตเตอรี่ลิเธียม.
3. DY272 สารสกัดแยกนิกเกิลโคบอลต์, สามารถนำโคบอลต์ออกจากสารละลายนิกเกิลโคบอลต์ได้, แล้วทิ้งนิกเกิลบริสุทธิ์ไว้.
4. DY988N/DY973N/DY902/DY5640 รีเอเจนต์การสกัดด้วยตัวทำละลายทองแดง.
5. P507 สารสกัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็กสำหรับทองแดง, สังกะสี, โคบอลต์-นิกเกิล, แคดเมียม, ทองเงิน, โลหะกลุ่มแพลทินัม, ธาตุหายากและอื่น ๆ.
6. DY377 สารสกัดแยกนิกเกิลและเพชรที่มีประสิทธิภาพ.
7. DY366 สารสกัดสแกนเดียม.
8. DY316 สารสกัดลิเธียม.
9. DY-เอสเอส-01 สารสกัดเหล็ก, แคลเซียม, แคดเมียมและสแกนเดียมที่ค่า pH ต่างกัน.