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CDer:000124794 楼主: Gramer
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[军事科普] 科普下离心机和核燃料后处理

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发表于 2016-8-5 17:08 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

zhuzhancheng 发表于 2016-8-5 17:02
听的云里雾里,方便详细点么

每台离心机年分离能力是 5 SWU,那么1100万SWU的分离能力就只要220万台。
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CDer:000243008
发表于 2016-8-5 17:11 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 17:07
乏燃料处理,主要是除去各种放射性废物,回收铀和钚。

额,回收U238和钚239?
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CDer:000243008
发表于 2016-8-5 17:13 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 17:08
每台离心机年分离能力是 5 SWU,那么1100万SWU的分离能力就只要220万台。

SWU这个单位能解释一下么,没了解过
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CDer:000966059
发表于 2016-8-5 17:17 超大游击队员 | 显示全部楼层
superdirex 发表于 2016-8-5 17:07
乏燃料处理,主要是除去各种放射性废物,回收铀和钚。

中国为何不像日本那样大力发展MOX性核燃料?这个可以提高铀的利用率,减少核废料体积。而且中国本身就是有核国家,不存在核扩散的政治压力。
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发表于 2016-8-5 17:21 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

本帖最后由 superdirex 于 2016-8-5 17:28 编辑
zhuzhancheng 发表于 2016-8-5 17:11
额,回收U238和钚239?


乏燃料中96%是铀,另有1%的钚;后处理就是要将其他的各种裂变产物去除,留下铀和钚,铀核钚分离后,铀再次回收利用,钚可以用于MOX燃料。
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发表于 2016-8-5 17:22 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

zhuzhancheng 发表于 2016-8-5 17:13
SWU这个单位能解释一下么,没了解过

一个铀浓缩分离能力的指标,不用深究。
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发表于 2016-8-5 17:24 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

量子时代 发表于 2016-8-5 17:17
中国为何不像日本那样大力发展MOX性核燃料?这个可以提高铀的利用率,减少核废料体积。而且中国本身就是有 ...

MOX燃料使用制造运输使用不方便、成本高,而且很多老反应堆堆芯用不了--对堆芯和反应堆堆内构件伤害大,而且使用MOX燃料反应堆控制参数也要变。
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CDer:000966059
发表于 2016-8-5 17:33 超大游击队员 | 显示全部楼层
superdirex 发表于 2016-8-5 16:22
不需要,国内贫铀储量也很大;
快堆目前增殖系数比较低,经济性上没啥优势;
一般的压水堆其实也增殖 ...

快堆现在主要还是成本和安全性吧,正反应系数,燃料密度太高堆芯不好设计,不像压水堆有固有安全性,失冷事故要严重的多。成本上比压水堆高20%,铀矿涨到200美元之前估计没人喜欢建造。但一旦铀开采得差不多了,恐怕快堆是人类未来最可行的核电选择了。
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CDer:000243008
发表于 2016-8-5 17:35 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 17:21
乏燃料中96%是铀,另有1%的钚;后处理就是要将其他的各种裂变产物去除,留下铀和钚,铀核钚分离后,铀 ...

然后U238重复利用
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CDer:000243008
发表于 2016-8-5 17:36 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 17:22
一个铀浓缩分离能力的指标,不用深究。

貌似并没有回答
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CDer:000992636
发表于 2016-8-5 19:08 超大游击队员 | 显示全部楼层
zhuzhancheng 发表于 2016-8-5 16:36
理论上的确如此,在黄饼中分离U235的同时也能分理处更多的U238,至于快堆的意义应该不仅仅是为了增殖钚, ...

快堆还有一个好处应该是把高放废料消耗掉,从而使得废料减少一个数量级,高放废料减少两个数量级。此外就是核燃料闭式循环,热堆搭配快堆,可以实现平衡。如果真是如此,预计是实现聚变之前最好的高密度清洁发电来源了。
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CDer:000243008
发表于 2016-8-5 19:12 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

ff23 发表于 2016-8-5 19:08
快堆还有一个好处应该是把高放废料消耗掉,从而使得废料减少一个数量级,高放废料减少两个数量级。此外就 ...

是的,提高利用率
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CDer:000883788
发表于 2016-8-5 19:33 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 16:19
和核弹头数量比起来,确实不够多

这个会给米帝推测弹头数量提供依据的,还是删了吧。。。
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CDer:000121811
发表于 2016-8-5 19:39 超大游击队员 | 显示全部楼层
superdirex 发表于 2016-8-5 16:18
随着在建的核电机组不断投入运行,确实不太够,所以还得不断提高,2020年预期达到1100万SWU。

有个问题,为什么前苏联的离心机都是家用饮水机大的小个子,以至于一个厂至少有要几万台机子。美国铀浓缩公司派克顿示范工厂那种几层楼高,油罐一般的大型离心机为何没有发展?欧洲铀浓缩公司的机器是大号还是小号的?
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发表于 2016-8-5 19:59 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

量子时代 发表于 2016-8-5 17:33
快堆现在主要还是成本和安全性吧,正反应系数,燃料密度太高堆芯不好设计,不像压水堆有固有安全性,失冷 ...

主要是成本,安全性没大家想象的那么差,钠池没啥压力。
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发表于 2016-8-5 20:00 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理


不仅仅是U-238,还包括1%点几的U-235.
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发表于 2016-8-5 20:02 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

flymonkey 发表于 2016-8-5 19:33
这个会给米帝推测弹头数量提供依据的,还是删了吧。。。

谢谢提醒,大家都是猜,老美猜的数量已经超过这个数字了
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CDer:000117482
发表于 2016-8-5 20:04 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 20:02
谢谢提醒,大家都是猜,老美猜的数量已经超过这个数字了

美国和俄罗斯 欧洲的燃料浓缩能力多少?
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CDer:000947317
发表于 2016-8-5 20:06 超大游击队员 | 显示全部楼层
骁武凭凌 发表于 2016-8-3 14:56
怎么处理?

说白了就是掺杂质呗,听说当年美苏核裁军,老毛子就这么干过,美帝认认真真的花钱请人销毁退役自家的核弹头,老毛子家里因为技术原因自动退役的弹头就凑够了商定好的除役数量,核装药掺杂成低浓度的核电堆燃料棒卖给日本,还赚了一笔小钱钱。
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发表于 2016-8-5 20:07 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

本帖最后由 superdirex 于 2016-8-5 20:08 编辑
G6-52L 发表于 2016-8-5 19:39
有个问题,为什么前苏联的离心机都是家用饮水机大的小个子,以至于一个厂至少有要几万台机子。美国铀浓缩 ...


这个有技术延续的原因,毛子和欧洲的离心机发展了很多代了,都是小直径的;
老美则是重起炉灶,这个AC100单位厂房面积的分离能力比其他的大,毛子和欧洲离心机厂房每平方只有10几20 SWU。
未命名.JPG
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发表于 2016-8-5 20:11 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

zzaa119 发表于 2016-8-5 20:04
美国和俄罗斯 欧洲的燃料浓缩能力多少?

美国约500万SWU,毛子约2600万SWU,欧洲约2200万SWU。
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CDer:000117482
发表于 2016-8-5 20:13 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 20:11
美国约500万SWU,毛子约2600万SWU,欧洲约2200万SWU。

美国民用核燃料大部分进口吧?军用加民用不够啊
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CDer:000117482
发表于 2016-8-5 20:14 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 20:11
美国约500万SWU,毛子约2600万SWU,欧洲约2200万SWU。

美国民用核燃料大部分进口吧?军用加民用不够啊
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发表于 2016-8-5 20:16 超大游击队员 | 显示全部楼层
superdirex 发表于 2016-8-5 17:24
MOX燃料使用制造运输使用不方便、成本高,而且很多老反应堆堆芯用不了--对堆芯和反应堆堆内构件伤害大, ...

浓缩以后剩下的贫铀中,铀235含量大概多少比例?
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发表于 2016-8-5 20:18 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

zzaa119 发表于 2016-8-5 20:13
美国民用核燃料大部分进口吧?军用加民用不够啊

老美核燃料有一定储备,进口也不是难事,发展自主技术的AC100离心机就是为了满足自己的民用和军用。
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发表于 2016-8-5 20:21 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

cruelworm 发表于 2016-8-5 20:16
浓缩以后剩下的贫铀中,铀235含量大概多少比例?

这个要看浓缩分离时尾料的控制了,一般在0.25--0.3%,也可以控制到0.2%----这样分离效率低了、成本高了。
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CDer:000152435
发表于 2016-8-5 21:27 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 20:21
这个要看浓缩分离时尾料的控制了,一般在0.25--0.3%,也可以控制到0.2%----这样分离效率低了、成本高了。

hoho,看来考虑到成本还不能把他们榨到渣子哦
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CDer:000243008
发表于 2016-8-6 08:34 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 20:00
不仅仅是U-238,还包括1%点几的U-235.

额,也就是说当U235的丰度达到一个临界值以后就不再参与反应了?
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发表于 2016-8-6 09:05 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

zhuzhancheng 发表于 2016-8-6 08:34
额,也就是说当U235的丰度达到一个临界值以后就不再参与反应了?


可以这么理解,这时候燃料已经不给力了,而且燃料中积累的各种裂变产物也多了,比如氙、钐也会降低反应性----所谓毒物。
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CDer:000983019
发表于 2016-8-6 09:14 超大游击队员 | 显示全部楼层
xsx 发表于 2016-08-03 21:49:35
12000~15000/min

这是低浓度的转速
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CDer:000243008
发表于 2016-8-6 09:21 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-6 09:05
可以这么理解,这时候燃料已经不给力了,而且燃料中积累的各种裂变产物也多了,比如氙、钐也会降低反应 ...

额,懂了……
毛子用过钠和铅铋合金有啥区别
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CDer:001046225
发表于 2016-8-6 09:44 | 显示全部楼层
有人能科普一下本子的文殊堆情况吗?
人类技术目前不能解决这个问题?只能等着响起来?
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发表于 2016-8-6 19:33 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

本帖最后由 superdirex 于 2016-8-6 19:36 编辑
zhuzhancheng 发表于 2016-8-6 09:21
额,懂了……
毛子用过钠和铅铋合金有啥区别


钠的热物理性能和流动性好于铅铋合金,快堆的增殖能力也较好--中子吸收截面低;钠的比热容是铅铋合金的8倍多、可用流动速度是铅铋合金的4倍;
缺点就是化学活性太强,而且沸点比铅铋合金低----钠沸点1100多K、铅铋合金沸点1900多K,一旦发生失流或者断电,堆芯温度上升的情况下,钠会沸腾形成蒸汽,导致反应性增加--火上浇油,最后堆芯烧毁
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CDer:000885363
发表于 2016-8-6 19:46 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

lyz4373007 发表于 2016-8-4 17:46
目前我们核反应堆堆换料时间短不是使用铀浓度的问题,而是技术问题!
比如老美的福特,弗吉尼亚号称终身 ...

弗吉尼亚是35年堆料同寿,福特是50年堆寿命,中间还要换一次料,以前的尼米兹级是堆料一起换~~
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CDer:000885363
发表于 2016-8-6 19:51 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 11:07
中国从来不缺弹,缺的是枪

中国有七亿杆~~
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CDer:000243008
发表于 2016-8-8 08:03 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-6 19:33
钠的热物理性能和流动性好于铅铋合金,快堆的增殖能力也较好--中子吸收截面低;钠的比热容是铅铋合金的 ...

碱金属本来就很危险的好吧,然而听你这么说还没有什么替代物
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CDer:001075348
发表于 2019-5-8 23:54 超大游击队员 | 显示全部楼层
superdirex 发表于 2016-8-4 12:06
分离一个原子弹的核装料只需要 5000 SWU

合20公斤铀,这是正经的裂变弹还是只是扳机啊?
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发表于 2019-5-9 08:41 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

中导绝响 发表于 2019-5-8 23:54
合20公斤铀,这是正经的裂变弹还是只是扳机啊?

裂变弹,这类呢只能是概说
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CDer:001060392
发表于 2019-5-11 16:39 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

superdirex 发表于 2016-8-5 10:29
转速10几万转每分钟,对电机和电源要求高,密封不简单,筒体和转子材料要求也高--高强度耐腐蚀,而且离心 ...

戴森吹风机的核心技术就是电动机的转速(11万转/分)。吹风机以后会不会对朝鲜禁运啊
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发表于 2019-5-12 09:29 | 显示全部楼层

RE: 科普下离心机和核燃料后处理

chaoda1225 发表于 2019-5-11 16:39
戴森吹风机的核心技术就是电动机的转速(11万转/分)。吹风机以后会不会对朝鲜禁运啊

能满足连续长时间不间断运行么?
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