منابع پسماندهای هسته ای

پسماندهای رادیواکتیو از تعدادی منابع حاصل می گردد. عمده پسماندها از سیکل سوخت هسته ای و فرآیند مجدد تسلیحات هسته ای نشأت میگیرند. بهرحال سایر منابع آن شامل اتلافات پزشکی و صنعتی و نیز مواد رادیواکتیوی می باشد که در طبیعت وجود دارند (NOPM) که می تواند در نتیجه فرآیند کردن یا مصرف زغال، نفت و گاز و بعضی کانی ها همانطور که در زیر بحث می گردد تغلیظ گردد.

ابتدای چرخه سوخت هسته ای

پسماندهای حاصل از ابتدای چرخه سوخت هسته ای  معمولاً عبارتست از اتلاف منتشر کننده اشعه آلفا که از استخراج اورانیم حاصل می شود و معمولاً حاوی رادیوم و محصولات فساد آن می باشد.

دی اکسید اورانیوم   یا تغلیظ شده آن که از معدنکاری بدست می آید آنچنان رادیواکتیو نیست فقط هزار برابر گرانیت که در ساختمان سازی بکار می رود رادیواکتیو است. و از پالایش کیک زرد حاصل می شود، سپس به گاز هگزا فلئوراید اورانیم   تبدیل می گردد. بعنوان یک گاز عملیات غنی سازی بر روی آن انجام می شود تا محتوی U-235 آنرا از 7/0% به حدود 4/4% (LEU) افزایش دهند. سپس تبدیل به اکسید سرامیک سخت برای سوخت رآکتور می گردد.

 محصول جانبی عمده  غنی سازی عبارتست از اورانیوم تخلیه شده، که اصولاً ایزوتوپ U-238  3/0%است، مقداری از آن کاربردهایی ارزشمند دارد مانند تیر یا صفحات کرجی و سپرهای های ضد تانک.از کاربردهای دیگر آن ساخت سوخت ترکیبی اکسید شده است( MOX ) و نیز برای رقیق کردن اورانیوم زیاد غنی سازی شده حاصل از تسلیحات انباشته شده که اکنون برای سوخت رآکتور مورد نیاز است مصرف شود.

انتهای چرخه سوخت هسته ای

انتهای چرخه سوخت هسته ای عمدتا میله های سوخت مصرف شده حاوی محصول گداخت است که تشعشعات بتا و گاما از خود منتشر می کنند و حاوی آکتینیدها است که ذرات آلفا منتشر می کنند، مانند اورانیوم- 234، پنتونیوم- 237، پلتونیوم- 238 و آمریکیک- 241 ، و حتی بعضی اوقات منتشرکننده های نوترون مانند کالیفرنیم (cf). این ایزوتوپ ها در رآکتورهای هسته ای تشکیل می شوند.

حائز اهمیت است که مابین فرآیند تولید سوخت از اورانیوم و فرآیند باز تولید سوخت از اورانیم مصرف شده فرق بگذاریم. سوخت مصرف شده حاوی محصولات بسیار رادیواکتیو حاصل از گداخت می باشد. بسیاری از اینها جذب کننده های نوترون هستند که سم های نوترون نامیده می شودند و نهایتاً تا یک سطحی درست می شوند که در آن سطح، نوترون های زیادی را جذب می کنند که واکنش زنجیری را  حتی با وجود میله های کنترل، متوقف می کند.  در این نقطه بایستی سوخت را در راکتور با سوخت تازه جایگزین کرد، حتی با وجود این هنوز  مقدار مهمی از اورانیوم- 235 و پلوتونیم وجود داشته و حاضر است. در آمریکا این سوخت مصرف شده ذخیره می شود، در حالیکه در کشورهائی مانند روسیه، انگلستان، فرانسه، ژاپن و هندوستان فرآیندی محصولات گداختی آنرا حذف کرده و برطرف نمایند و سپس این سوخت را  مجدداً بکار می برند. این عمل فرآیند کردن مجدد شامل بکار بردن مواد بسیار رادیواکتیو است، و محصولات گداخت حذف شده از این سوخت عبارتند از یک فرم یا شکل تغلیظ شده اتلافات سطح بالا، چون عبارتند از مواد شیمیایی که در این فرآیند بکار رفته اند. در حالیکه این کشورها این سوخت را با انجام چرخه های منفرد پلوتونیوم بازیابی مجدد می کنند. هندوستان تنها کشوری است که معلوم شده برنامه های بازیافت پلوتونیوم چندگانه را برنامه ریزی می کند. این کار دو مزیت مشخص دارد: سوخت فرآیند مجدد شده برای تولید سلاح های اتمی غیرقابل استفاده می گردد، و بازده بالای سوخت را با آن می تواند حاصل گردد. هندوستان برای رآکتورهای تولید پلوتونیوم  عمل سوزاندن را که چهار مرتبه بالاتر از بازده سوخت رآکتورهای هسته ای تجاری معمولی است محقق کرده است.

ادعاهائی وجود دارد که بیانگر این مسئله است که مشکلات ناشی از  پسماندهای هسته ای هیچگاه به اندازه پسماندهای سوخت فسیلی نیست. یک مقاله علمی می گوید: "سازمان بهداشت جهانی (WHO ) می گوید سالانه سه میلیون نفر در سرتاسر جهان بواسطه آلودگی هوای بیرون از ساختمان  که بخاطر وسائط نقلیه و انتشارات (گازها) صنعتی است و 6/1 میلیون نفر در داخل ساختمان از طریق استفاده از سوخت جامد کشته می شوند." تنها در آمریکا اتلافات سوخت فسیلی به مرگ 20000 نفر در هر سال منجر شده است. یک نیروگاه ذغال سنگ 100 برابر بیشتر نسبت به نیروگاه اتمی قدرت تشعشع آزاد می کند. تخمین زده می شود که طی سال 1982، سوزاندن ذغال سنگ در آمریکا 155 برابر رادیواکتیویته به جو هوا نسبت به حادثه ایسلند آزاد کرده است.

ادامه دارد...

تهیه کننده: مژده اصولی

چرا انرژی هسته‌ای

طی سه دهه گذشته با توجه به روند رو به رشد توسعه اجتماعی و اقتصادی در ایران، استراتژی بهره‌برداری از منابع فسیلی از دو عامل محدودکننده متأثر شده است:

 از یک طرف، ارتقای سطح زندگی و برنامه‌های بهبود شاخص‌های اقتصادی نیازمند تأمین روند تقاضای صعودی انرژی در تمامی بخش‌های خانگی و صنعتی داخلی می‌باشد و از طرف دیگر، اقتصاد ملی وابسته به درآمدهای نفتی است که رهائی از این دو عامل متضاد موجب ایجاد یک استراتژی درازمدت و تجدیدنظر در روند استفاده بی‌رویه از منابع فسیلی شده است.

چند کشور معدود ادعا می کنند که ایران به دلیل دارا بودن ذخائر غنی نفت و گاز نیازی به بهره برداری از انرژی هسته ای ندارد و از اینرو استدلال می کنند که هدف ایران از پیگیری فناوری هسته ای، تولید سلاح هسته ای است. با توجه به دلائل و ملاحظات ذیل اثبات خواهیم کرد که این ادعاها بی اساس بوده و فاقد محتوا می باشند و جمهوری اسلامی ایران نمی‌تواند صرفاً به خاطر داشتن منابع عظیم نفت و گاز، صرفاً متکی به تامین انرژی خود از میان سوخت‌های فسیلی باشد:

-      سابقه فعالیت های هسته ای ایران به دوران قبل از انقلاب اسلامی برمی گردد. همان گونه که در فصل دوم به تفصیل بررسی شد، در این دوران موافقت‌نامه های متعددی در زمینه همکاری های هسته ای در حوزه های مختلف بین ایران و کشورهای غربی منعقد گردید.

-      این منابع محدود بوده و متعلق به نسل‌های آتی کشور نیز می‌باشد، لذا استفاده بی‌رویه از آن‌ها مجاز نیست.

- استفاده از این منابع در صنایع تبدیلی نظیر پتروشیمی، به مراتب ارزش بیشتری به دنبال دارد.

- نیازهای فعلی ایران به الکتریسیته بسیار بیشتر از حد پیش بینی شده می باشد. ایران با رشد سالانه 6 تا 8 درصد تقاضا برای الکتریسیته و افزایش جمعیتی که تا سال 2025 به 100 میلیون نفر می رسد، نمی تواند صرفاً بر منابع نفت و گاز خود برای تولید الکتریسیته اتکاء نماید.

- مصرف منابع فسیلی در داخل به عنوان سوخت، به شدت ارز حاصل از صادرات نفت خام و گاز طبیعی را تحت‌الشعاع خود قرار داده است. در صورت ادامه روند مصرف انرژی به صورت فعلی، تا چند دهه دیگر ایران به عنوان یکی از واردکنندگان نفت خام و برخی فرآورده‌های مرتبط با آن درخواهد آمد.

- دولت، یارانه‌های پنهان زیادی بابت مصرف سوخت در داخل کشور می‌پردازد که هزینه‌های تولید و توزیع این فرآورده‌های سوختی نیز تأمین نمی‌گردد.

- بالا بودن شدت انرژی در ایران، روند افزایش جمعیت و بالا رفتن تقاضا برای انرژی الکتریکی در بخش های مختلف،‌ ضرورت منطقی کردن قیمت های انرژی و کاهش یارانه های پنهان و تعدیل هزینه های فرصت سوخت های فسیلی را بیشتر آشکار خواهد کرد و در نتیجه، از نظر اقتصادی استفاده از منابع غیر فسیلی به ویژه انرژی هسته‌ای برای تأمین نیرو توجیه بیشتری پیدا خواهد کرد.

- مخالفان برنامه هسته ای ایران استدلال می کنند که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست که ایران الکتریسیته خود را از طریق انرژی هسته ای تأمین نماید و لذا باید از منابع فسیلی استفاده کند. بر طبق تحقیقات انجام شده باید گفت که هزینه تولید برق هسته ای و برق از طریق سوخت های فسیلی قابل مقایسه هستند، صرف نظر از این که سوخت های فسیلی آلودگی های محیط زیستی نیز ایجاد می کنند.

- سؤال اصلی اینست که چرا ایران باید منابع نفت و گاز خود را به صورت بی رویه مصرف نماید، در حالی که می تواند مانند آمریکا و روسیه که از بزرگ ترین تولیدکنندگان سوخت های فسیلی هستند از منابع تجدیدپذیر استفاده نماید.

- کشورها تا حدود زیادی ملزم به اجراء و اعمال قوانین زیست محیطی در جهت بقای کره زمین و محیط زیست آن می‌باشند.

باید توجه داشت که نفت به عنوان منبع انرژی و سرچشمه هزاران کالای دیگر، دارای منابع محدودی در سطح جهان است. از اینرو، محور برنامه‌ریزی اقتصادی کشورهای توسعه یافته، استفاده بهینه از نفت خام از جمله ذخیره‌سازی برای شرایط ضروری به عنوان منبع اصلی مشتقات غیرسوختی و غیرقابل جایگزین از آن و روآوردن به سایر منابع انرژی به‌ویژه انرژی هسته‌ای است. در جهان آینده، قدرت اقتصادی متعلق به بازیگرانی خواهد بود که منابع و سرچشمه‌های انرژی را در اختیار داشته باشند.

با برآوردهای به‌‌عمل آمده و در صورت ادامه روند کنونی مصرف انرژی،‌ تا 15 سال دیگر ایران از جرگه کشورهای صادر کننده نفت خام خارج شده و تمام تولید نفت خام کشور صرف مصرف داخلی خواهد شد. از اینرو، برنامه ریزی در جهت متنوع نمودن سیستم عرضه انرژی در بلندمدت‌ به عنوان یکی از سیاست‌های راهبردی بخش انرژی جمهوری اسلامی ایران قلمداد گردیده و با توجه به کارآیی بهینه فناوری هسته‌ای، گسترش بهره‌برداری از این فناوری یکی از الزامات محسوب می گردد. در چنین شرایطی، دسترسی به انرژی هسته‌ای "نیاز امروز و ضرورت اجتناب‌ناپذیر فردا"، است.

مجموعه دلائل مذکور، اتکای سیستم عرضه انرژی در ایران به سوخت‌های فسیلی را غیرمنطقی ساخته و استفاده از فناوری های جدید از جمله فناوری هسته‌ای را در مقام مقایسه با سوخت‌های فسیلی، رقابتی می‌سازد. ذکر این نکته نیز ضروری است که یکی از اصلی ترین مباحثی که در اقتصاد انرژی مطرح می شود‌ موضوع ترکیب انرژی است که بر اساس آن هیچ کشوری سعی نمی کند از لحاظ استراتژیک انرژی مورد نیاز خود را فقط از یک منبع تأمین کند،‌ حتی اگر در آن کشور به فراوانی یافت شود.

گردآوری: مژده اصولی

 

خطرات اتلافات هسته ای

انجمن جهانی هسته ای مقایسه ای از مرگ هائی را که بخاطر حوادث ناشی از اشکال انرژی های مختلف بوده انجام داده است.در مقایسه آنها، مرگ های ناشی از الکتریسیته ناشی از توربین های آبی به ازاء هر دو سال از 1970 تا 1992 برابر با 885 مورد برای ،342 مورد برای سوخت  زغال سنگ، 85 مورد برای گاز طبیعی، و 8 مورد برای برق هسته ای بیان شده است.

پزشکی

اتلافات رادیواکتیو پزشکی گرایش به داشتن تشعشع کننده های ذرات بتا و اشعه گاما دارند. اتلافات رادیواکتیو پزشکی را می توان به دو طبقه عمده و اصلی تفکیک کرد. در داروهایی هسته ای تشخیصی (که برای تشخیص بیماری بکار می روند) تعدادی از تشعشع کننده های گاما با عمر کوتاه از قبیل تکنتیوم – m99 بکار می رود. بسیاری از این ها را می توان با رها کردنشان بمدت کوتاه تا قبل از دور انداختن بصورت اتلاف معمولی فاسد کرد و سپس  می توان آنها را دور انداخت. سایر ایزوتوپ هائی که در پزشکی بکار می رود با نیمه عمرهائی که داخل پرانتز در زیر نوشته ایم شامل موارد زیر است:

90 – y برای درمان لیمفوما بکار می رود (3 روز)  

 131- I برای تست کار تیروئید و نیز برای درمان سرطان تیروئید بکار می رود(8 روز )

89 – sr  برای درمان سرطان استخوان – تزریق وریدی(52 روز )

192 – Irبرای براکی تراپی (74 روز )

C0-60 برای براکی تراپی و رادیو درمانی خارجی  (5 سال)

Cs-137 برای براکی تراپی و رادیو درمانی خارجی (سال 30)

صنعتی

اتلافی که منبع آن صنعتی است می تواند تشعشع کننده های آلفا، بتا، نوترون یا گاما داشته باشد.

تشعشع کننده های گاما در رادیوگرافی بکار می رود و در حالیکه منابع تشعشع کننده های نوترون در محدوده ای از کاربردها نظیر پاک سازی و عملیات چاه نفت بکار می رود.

مواد رادیواکتیو در طبیعت (NORM)

پردازش موادی که حاوی رادیو اکتیویته طبیعی هستند را غالباً به نام NORM مشهود است. مقدار زیادی از اتلافات این پردازش عبارتست از ماده تشعشع کننده ذرات آلفا حاصل از زنجیره های فساد اورانیوم و توریوم. منبع عمده تشعشع در بدن انسان عبارتست از پتاسیم – 40 (40 K) اکثر سنگها بخاطر اجزاء آن دارای رادیواکتیوتیه معین و سطح پائین هستند.

ذغال سنگ

ذغال سنگ حاوی مقدار کمی اورانیوم، باریم، توریم و پتاسیم رادیواکتیو است، اما در مورد ذغال سنگ خالص این مقدار به طور چشمگیری کمتر از مقدار متوسط غلظت این عناصر در پوسته زمین است. قشر و احاطه کننده اگر پوسته یا لایه پلاسمای سنگی باشد غالباً حاوی اندکی رادیواکتیویته بیش از مقدار متوسط است و این می تواند در مقدار محتوی خاکستر ذغال سنگ های کثیف بازتاب یابد. کانی های خاکستر فعال تر (از لحاظ رادیواکتیویته) دقیقاً در خاکسترهای پراکنده در هوا قرار دارند زیرا بخوبی نمی سوزند. رادیواکتیویته خاکستر پراکنده در هوا در حدود رادیواکتیویته پوسته سیاه است و کمتر از رادیواکتیوتیه سنگهای فسفات می باشد لیکن نگرانی از بابت آنها کم و ارتباط شان با ما بیشتر است زیرا مقدار کمی از ذرات پراکنده خاکستر در اتمسفر پخش می شود یعنی کمتر میتواند استنشاق گردد.

نفت و گاز

باقی مانده های صنایع نفت و گاز غالباً حاوی رادیوم و مشتقات ن می اشد. سولفات یک چاه نفت می تواند بسیار غنی از رادیوم باشد، در حالیکه نفت و گاز حاصل از یک چاه غالباً حاوی رادون است. رادون فساد یافته و رادیو ایزوتوپ های جامد را که تولید پوشش بر جداره داخلی لوله کشی می نمایند بوجود می آورد. در یک کارخانه پردازش کردن نفت در ناحیه ای از کارخانه که پروپان در آنجا فرآیند می گردد، غالباً یکی از ناحیه های آلوده تر این کارخانه است زیرا رادون دارای نقطه جوش مشابه پروپان است.

در قسمت بعد انواع اتلافات هسته ای را بررسی می کنیم.

تهیه کننده: مژده اصولی

انواع اتلافات رادیواکتیو

هر چند که دور ریزهای کانی اورانیوم اتلاف هستند اما بطور حائز اهمیت رادیواکتیو نیستند. آنها محصولات جانبی حاصل از پردازش سنگهای معدنی حاوی اورانیوم هستند. دور ریزهای کانی اورانیوم، بطور نمونه فلزات سنگینی که از لحاظ شیمیائی مضراند را نیز مانند سرب دارسینگ دارا است پشته ها و تپه های کلان دور ریزهای کانی اورانیوم در محل ها یا سایت های بسیار قدیمی معدنکاری رها شده و می ماند.

اتلاف سطح پائین (LLW)

 بیمارستان ها و صنعت و نیز چرخه سیکل سوخت هسته ای تولید کننده آن هستند که شامل کاغذ، پارچه،ابزارها و لباس و فیلترها و غیره است که حاوی مقادیر کم رادیواکتیوتیه با عمر کوتاه است .

بطور معمول، LLW بعنوان یک مورد احتیاطی تعیین شده بدین ترتیب که نشانه ای برای مناطق فعال باشد. که  شامل ادارات و دفاتری است که فقط امکان آلودگی دورادور آنها با مواد رادیواکتیو وجود دارد. 

  بعضی LLWها با فعالیت بالا نیاز به محافظت در زمان حمل و انتقال دارند اما اکثر LLWها مناسب برای دفن در زمین کم عمق هستند. برای کم کردن حجم آن، غالباً قبل از دور ریز کردن فشرده می شود و سوزانیده می شود.

 اتلاف سطح پائین به چهار کلاس تقسیم می گردد:کلاسA  و Bو  Cو GTCC که "بمعنی بیشتر از کلاس C است."

اتلاف سطح میانی یا سطح متوسط

حاوی مقادیر بالاتری از رادیواکتیوتیه است و در بعضی موارد نیاز به محافظت (Shielding) دارد. ILW شامل رزین ها، لجن های شیمیائی و غلاف های محافظ ضد واکنش با محیط های با قابلیت واکنش سوخت راکتور فلزی و نیز مواد آلوده شده حاصل از از رده خارج سازی  راکتور است. می توان آنرا در بتن یا قیر جهت دور ریز کردن قرار داد. بعنوان یک قاعده کلی، اتلاف با عمر کوتاه (عمدتاً مواد غیرسوختی حاصل از رآکتورها) در مخزن های کم عمق دفن می گردند، در حالیکه اتلاف های با عمر کوتاه (حاصل سوخت و فرآیند مجدد نمودن سوخت) در تسهیلات عمیق زیرزمینی دفن می گردند. مقررات آمریکا این طبقه بندی از اتلاف ها را تعرف نمی کند؛ این اصطلاح در اروپا و جاهای دیگر مورد استفاده است.

اتلاف سطح بالا

بوسیله رآکتورهای هسته ای تولید می شود. و حاوی محصولات گداخت و عناصر با عدد اتمی بیشتر از اورانیم هستند که در مرکز یا قسمت مغز راکتور تولید شده اند. بسیار رادیواکتیو بوده و غالباً از لحاظ حرارتی داغ می باشد. اتلاف سطح بالا 95% کل اتلافات جهان را به خود اختصاص داده است. مقدار HLW در سراسر جهان در حدود 000/12 تن هر سال است که این مقدار معادل حدود دو اتوبوس double – decker یا یک ساختمان دو طبقه با فنداسیونی به اندازه زمین بسکتبال است. یک کارخانه برق اتمی 1000 مگاواتی هر ساله حدوداً 27 تن سوخت هسته ای مصرف نشده (سوخت فرآیند مجدد نشده) تولید می کند.

اتلاف ترانسی(TRUW)

آنطور که مقررات آمریکا تعریف می کند عبارتست از اتلافی که بدون در نظر گرفتن منشأ آن بواسطه رادیو نوکلوئیدهای ترانسی منتشر کننده آلفا با نیمه های عمر بیش از 20 سال آلوده شده  و غلظت های آنها  بیش از nCi/g 100 (MB/kg 7/3)است،البته  به استثنای اتلاف سطح بالا. عناصری که دارای عدد اتمی بیشتر از اورانیوم اند  transaranic(علاوه بر اورانیوم) خوانده می شوند. TRUW بخاطر نیمه عمرهای طولانی شان خیلی محتاطانه تر از اتلاف های سطح پائین یا سطح متوسط  دور ریخته می شوند. در آمریکا عمدتاً این اتلاف از تولید سلاح ها حاصل می شود. و شامل لباس، ابزارها،  بقایا، نخاله ها و سایر اقلام حاوی مقادیر کم عناصر رادیواکتیو (عمدتاً پلوتونیم) می باشد.

طبق قانون آمریکا، اتلاف ترانسی به دو طبقه "حمل و کاربرد با تماس" (CH) و "حمل و کاربرد از راه دور" RH تفکیک می گردد. که براساس dose تشعشع است که در محل سطح ظرف محتوی اتلاف اندازه گیری می شود. TRUWCH یک میزان دوز در محل سطح دارد که بیش از 200 mrem در ساعت (sv/h 200) می باشد در حالیکه TRUWRH دارای میزان دوز سطحی mrem 200 در ساعت  (sv/h 2000) یا کمتر از آنست. CH TRUW رادیواکتیوتیه بسیار بالای اتلاف سطح بالا را ندارد و نه تولید حرارت زیاد آن را، اما RH TRUW با دوز سطحی حداکثر تا mrem 1000000 در ساعتm sv/h) 10000)می تواند بسیار رادیواکتیو باشد.  در حال حاضر آمریکا TRUW های حاصل از نیروگاه های برق هسته ای و تولید تسلیحات را دائماً دور می ریزد و از این لحاظ بزرگترین تولید کننده این نوع اتلاف است.

تهیه کننده: مژده اصولی

باز فرآوری سوخت هسته ای

از آنجایی که سوخت های مصرف شده در راکتورهای اتمی حائز بیشترین مقدار و بیشترین رادیو اکتیوینه حاصل از فعالیت های هسته ای هستند، بدیهی است بیشترین نگرانی بشر هم در این تکنولوژی، ناشی از این مواد باشد.

 لذا عملیات بازفرآوری سوخت و پسمانداری به دلیل اهمیت فوق العاده آن بنا بر سیاست های کشوری و منافع ملی ممکن است به روش های مختلف با آن ها رفتار شود.

- چنانچه  این پسمان ها یا سوخت های مصرف شده پس از یک مدت نگهداری نسبتاً طولانی در استخرها و یا ساختمان های (انبارها) مخصوص برای همیشه دفن شوند به آن سیکل سوخت باز گفته می شود.

- چنانچه این سوخت های مصرف شده پس از مدتی مورد باز فرآوری جهت استفاده مجدد از اورانیم باقیمانده و پلوتونیم تولید شده، قرار گیرند. به آن سیکل سوخت بسته می گویند.

- در عین حال ممکن است در مواردی مثل راکتورهای زاینده سریع که سوخت آن ها از اورانیم نهی شده و پلوتونیم استفاده می شود. چنانچه سوخت مصرف شده و پوشش آن جدا شده و مورد بازفرآوری قرار گیرد. باز هم به آن، تکنیک دیگری از سیکل سوخت بسته اطلاق می گردد. شکل های 5- 35 به ترتیب از بالا و از راست به چپ روش های اول، دوم و سوم را نشان می دهند.

سوخت های مصرف شده شامل 95 درصد از اورانیم -238، مقادیری از اورانیم- 235 شکافته نشده، پلوتونیم و محصولات حاصل از شکافت می باشند که خیلی هم رادیو اکتیو هستند. در طی فرآیند باز فرآوری، این سوخت ها به سه دسته تقسیم می شوند: اورانیم، پلوتونیم و پسماند حاوی محصولات شکافت. در جریان عملیات باز فرآوری، حجم پسماند ها به میزان قابل توجهی کاهش داده می شوند.

اورانیم حاصل از باز فرآوری که معمولاً دارای اورانیم- 235 بیشتری از مقدار طبیعی آن است، در صورت لزوم می تواند پس از عملیات تبدیل و غنی سازی مجدد، مورد استفاده قرار گیرد. پلوتونیم حاصل می تواند در سوخت مخلوط که در آن اکسیدهای اورانیم و پلوتونیم مخلوط شده اند مورد استفاده قرار گیرد. در راکتورهای MOX پلوتونیم جانشین اورانیم- 235 به عنوان ماده شکافت پذیر می شود، که تولید حرارت برای دستگاه مولد بخار و تولید نوترون برای حفظ زنجیره واکنش شکافت می نماید.

 باز فرآوری پورکس                                                          

تمام واحدهای صنعتی و تجاری بازفرآوری، فرآیند پورکس را مورد استفاده قرار داده اند که طی پیش از سی سال، درستی و انطباق آن با خواسته های ملی و بین المللی به اثبات رسیده است.

در این روش ابتدا سوخت مصرف شده جهت انحلال در اسید نیتریک داغ و غلیظ قطعه قطعه می شود. در اولین مرحله اورانیم و پلوتونیم در محلول اسید نیتریک از محصولات شکافت در یک جریان حرکت متقابل با استخراج حلالی تری پوتیل فسفات حل شده در کروسین یادودکان جدا می شوند. در یک ستون ضربه ای اورانیم و پلوتونیم وارد فاز آلی شده در حالیکه محصولات شکافت و سایر عناصر در فاز آلی باقی می مانند. در ستون ضربه ای دیگری (دومی) اورانیم از پلوتونیم از طریق احیاء اورانیم توسط اورانیم چهار ظرفیتی افزوده شده به فاز آبی جدا می شود. سپس پلوتونیم به فاز آبی منتقل می شود، در حالیکه مخلوط U  U  در فاز آلی باقی می مانند. در اینجا اورانیم از فاز آلی توسط محلول اسید نیتریک رقیق به این محیط انتقال می یابد. نیترات پلوتونیم با عمل تبخیر کردن، تغلیظ شده و سپس طی یک فرآیند بعدی به صورت اگزالات رسوب داده می شود و بلاخره در نتیجه عمل کلسیناسیون به پودر PuO تبدیل می شود. به همین طریق نیترات اورانیم از طریق تبخیر و کلسینه شدن به پودر UO تبدیل می شود. محصول جدید با احیا توسط هیدروژن به اکسید اورانیم UO تبدیل می شود. سایر مواد حاصل از این فرآیند به صورت پسمان های هسته ای پس از مدتی نگهداری در انبارهای مخصوص دفن می شوند. اکسیدهای اورانیم و پلوتونیم باز یافت شده ممکن است به صورت سوخت MOX مورد استفاده قرار گیرند. برای اختلاط صحیح، این اکسیدها طی یک عمل آسیاب شدن یک محلول جامد U-PuO را تشکیل خواهند داد. از این محصول قرص های سوخت که سیتز می شوند، ساخته شده و در میله های سوخت قرار خواهند گرفت.

محلول های حاوی رادیو اکتیویته زیاد پس از چند دور استخراج (حدود 5 متر مکعب/ تن از سوخت مصرف شده) با عمل تبخیر و تغلیظ به حدود 500- 250 لیتر رسانده می شوند. این محلول، غلیظ مجدداً برای مدتی حدود چند سال در تانک های حفاظت شده و در حرارت معمولی نگهداری می شود. این محلول پس از کلسینه شدن حدود 35 کیلوگرم جامد از آن حاصل می گردد که با سیلیکات بر تبدیل به حالت شیشه ای می شود. این شیشه حدود 11 درصد از اکسیدهای رادیو اکتیو را در خود دارد. این محصول می تواند به ظرف های فولاد زنگ نزن منتقل شده و پس از جوش دادن درب این ظروف، آن ها را در سیلوهایی واقع در ده ها متر در اعماق زمین نگهداری کرد.

تهیه کننده: مژده اصولی