[核分裂產物] (wiki:核分裂生成物)
核分裂生成物裡剛好可以分成兩類
一種是放射性強但半衰期短. 一種是放射性較弱但半衰期很長
沒有介於100年~200000年之間的放射性元素
[加速器驅動未臨界爐] (日文wiki:加速器駆動未臨界炉)
顧名思義. 提供核分裂反應所需要的粒子束是由加速器直接提供. 而非來自核分裂
使用加速器將高能量質子束直接照射反應材料. 使其產生核破碎反應
反應會產生高速中子. 然後致使其他(未達臨界質量的)可裂變材料. 發生核分裂
以此取得能量
它的優點有很多:
1.反應爐內部反應是由外界加速器啟動. 不產生連鎖反應. 可以隨時停止
2.加速器提供的粒子束能量可以任意決定. 可以處理大部分的長半衰期錒系元素
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(高速爐只能混入5%. 它則可以使用到60%)
高速爐燒過不能再用的高次鈽元素也可以用它處理掉
從天然鈾為主. 鈾238起始的核燃料循環. 可以徹底完成
3.不需要連鎖反應. 燃料無需達到臨界質量. 也不用擔心控制棒失效等等問題
4.一般輕水爐為了讓中子容易通過. 燃料棒外殼使用鋯合金製作
為了避免它受熱變形. 所以通常運轉溫度要控制在300度以下
(因此輕水反應爐的熱效率反而比火力要梢低)
但在加速器驅動未臨界爐這邊. 粒子束直接由外力提供. 不用考慮這問題
燃料棒外殼可以使用導熱性更好的材料
反應爐運作溫度也可以提高
5.反應中產生的大量快中子. 核燃料增殖效率也很高
[MOX(混合氧化)燃料]
(wiki:http://ja.wikipedia.org/wiki/MOX%E7%87%83%E6%96%99)
是將用過核燃料再處理. 抽出其中的鈽. 再與鈾混合製成反應爐可使用的核燃料
原本是供應給高速增殖爐使用的燃料
若放置在設計允許的位置裡. 也可以放在一般輕水反應爐內與其他核燃料一起使用
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後者日本稱為プルサーマル(plutonium thermal)
在一般輕水爐內. 鈾238會因吸收快中子再經衰變而成為鈽239. 鈽239一部分也會反應
原本大約30%的能量是由鈽元素提供的
加入1/3的MOX燃料後. 可將這比率提升到約50%
MOX燃料的主要優點. 就是將鈽和其他長半衰期從用過核燃料裡. 抽出. 再燃燒
在反應爐再進行反應後可以變換成半衰期較短的元素
如此大幅減少了必須長期保管核廢料的數量. 高放射性廢料可以減少
而且以現行的輕水反應爐就可以使用它
[群分離] (日文wiki:群分離)
是日本對用過核燃料的分類及回收策略. 將用過核燃料大致分成四類
1.錒系元素等長半衰期放射性元素. 送入高速爐或加速器驅動未臨界爐. 進行核種變換
將其處理成短半衰期的元素
2.有用元素. 稀少金屬. 貴金屬等等
3.會發熱的灰. 如銫137. 鍶90等等. 其放射能和衰變熱可以再回收利用
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4.冷卻處理的灰. 長期毒性較低/放射性較低的部分. 玻璃固化後放置處理
但跟原本一次使用完的用過核燃料相比
保管期間從數萬年縮短到百年
並且數量也大量減少
等待元素自然衰變後. 可以開倉再從其中取出衰變後最終穩定元素. 如鉛和鉍
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如果有人問. 用過核燃料這麼好康的話. 為什麼以前都沒人弄?
主要原因就是美國這個國家太有錢. 太富裕
過太爽
美國有得是錢. 礦產和土地多得用不完. 核廢料根本懶得去想怎麼回收再利用
隨便找個地方堆著就好
自己不回收. 又怕別人拿去回收幹麻幹麻 (用過核燃料裡面都會有一定比例的鈽)
因此類似高速增殖爐(快滋生反應爐). 加速器驅動爐. 核燃料再製作工廠一類的技術
在老美的怠惰下拖延了至少30年的空窗時代
一直到了2006大概是石化燃料價格持續走高. 老美才想起這些玩意
日文wiki: 国際原子力パートナーシップ
以及 http://en.wikipedia.org/wiki/Megatons_to_Megawatts_Program
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現在問 "處理核廢料要多少錢?"
或許再過個10年20年要改問 "核廢料一斤怎麼賣"
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