燃料铀从大自然中提取为什么用完不能再释放到大自然中? 核电站的燃料棒为什么一直要泡在水里,连用完了成了乏燃料棒了都...

作者&投稿:周适 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

在某问答平台上,有一位童鞋提了这样一个问题:燃料铀从大自然中提取为什么用完不能再释放到大自然中?

这是因为……铀用完后就不是当初那个铀了,自然不能排放到大自然中去。

首先我们得认识一下,为什么天然存在的铀没有对环境造成明显污染。

虽然地球上到目前为止使用的铀都是从地下挖出来的,但是你们知道铀矿中铀的含量有多低么?作为一种放射性物质,铀元素会随着时间的推移而衰变减少,在地壳中的含量只有2/1,000,000(一百万分之二),就算是天然含铀量最高的铀矿石中,含量也不足0.1%,一吨矿石中提取不出1公斤的铀,矿石的主要重量都是来自其它元素,铜、砷、钡、钼、钙和氧等等,而一般的铁矿石,比如我国从澳大利亚进口的含铁量至少要在65%以上。

而这1吨提炼出来的1公斤铀可以直接用吗?不能,要知道世界上还存在着一种名为“同位素”的东西,拥有相同数量质子但不同数量中子的元素,它们虽被认为是同一种元素,但理化性质却不相同。铀有三种同位素,铀-234、铀-235和铀-238,自然界中大量存在的主要是后两种,它俩在放射性元素中算是非常怠惰的,一个半衰期是7.04亿年,另一个更是高达44.68亿年!

所以核工业中需要的是半衰期比较短的铀235,但是它在自然界的含量只有0.72%(这是自然的,毕竟衰变得快),所以核工业中最重要,难度最大也是最没有可能隐藏的一步就是对高浓度铀进行“再提纯”,将不足百分之一的铀235提纯出来。

那么这样的铀是不是就变得威力无比,人挡杀人佛挡杀佛了呢?其实依然不会,如果你不想受到铀辐射的侵害,只需要戴上手套,穿上衣服就可以了。

这是为什么?因为铀中发生的核裂变名为α衰变,是所有核辐射中最弱的,放射出的粒子流被称为α射线,虽然听起来还挺厉害的,其实只是氦原子的核——两个质子与两个中子。

因为粒子的质量太大,所以速度也相对较慢,只有光速的1/10,能量也只有5MeV,要知道没有质量负担的γ射线粒子(其实就是光子)常常可以达到100Mev,目前检测到来自宇宙最高能的γ射线甚至达到了450000000Mev!可见α衰变有多么弱小了。这样的射线只需要一张纸或几厘米空气就可以完全吸收,所以只要戴上基本的衣物手套,就不太可能伤到你。

那么为什么核废料还如此的可怕,核污染还如此的致命呢?

这是因为……铀并不是只发生一次裂变就会释放出全部能量呀,无论是核爆还是发电站,铀发生的都不是自然情况下的简单α衰变,而是一系列的反复衰变过程,其中涉及了α和β两种衰变 。理论上铀衰变的最终产物是铅:

U(铀)-238 → Th(钍)-234 → Pa(镤)-234 → U(铀)-234 → Th(钍)-230 → Ra(镭)-226 → Rn(氡)-222 → Po(钋)-218 → Pb(铅)-214 或 At(砈)-218 → Bi(铋)-214 → Po(钋)-214 或 Tl(铊)-210 → Pb(铅)-210 → Bi(铋)-210 → Po(钋)-210 或 Tl(铊)-206 → Pb(铅)-206.

相信一些朋友也认出来了,其中有几种可是强烈且致命的放射性元素,比如钋、镭、氡等不仅如此,衰变过程中释放的中子流还会被一些元素捕获,比如铀238在捕获一个中子后会变成铀239,然后发生一次β衰变释放两个电子,于是两个中子变成两个质子,产生了一种半衰期为24100年的强辐射元素,也就是钚239。

所以用过之后铀与天然的铀早就不一样了,不仅浓度非常高,还产生了很多强大暴躁的放射性元素,自然不能随便丢弃了。

不过……怎么说呢?其实这个问题的两个方面都不是很严谨。首先说天然的铀吧,其实在铀矿丰富的区域,辐射多少还是有一些超标的,因为铀矿中富集了很多放射性元素氡,这也是铀天然衰变的产物,所以开采铀矿的过程一定要严加看护,否则很有可能造成严重的污染。

其次再说核废料是如何处理的吧,现在采取的最主要的方式是深埋,通过区分废料辐射度的不同,将其用特制的容器密封后埋入不同深处的特定核废料处置库。低辐射的就进入地下20~30米,这样几乎没有辐射会到达地表,高辐射的需要埋入500~1000米深的特制防护处置库。从某种意义上来说呢,也算是回到了自然中吧……大概

我是酋知鱼,一条随处可见的科学作者,欢迎关注!



因为燃料铀用完之后,它自身存在有危害大自然环境的物质,如果再释放到大自然中的话,会给大自然的生态带来一定的破坏。

天然铀对大自然没有明显的污染,但是燃烧过的铀会产生很多的放射性物质,对大自然有着很大危害,自然不能释放到大自然。

因为燃料铀用完后已经被污染了,里面含有放射性物质,再也不是原来的铀,不利于环保,当然不能再释放到大自然中,

燃料铀对环境的污染很大,很多剩下的油渣里面有沥青,可以用来铺路,这种已经用过的,肯定是没有办法再释放到大自然里面,就相当于你买了东西,没用完,你觉得商家还能让你退货吗?

我们利用大自然中的化学物质,如:不可在生的物质,会不会有一天用完呢?~

有可能,所以一直在呼吁寻找发展新能源。

反应堆的核燃料用完后变成乏燃料,不是里面没有裂变材料,而是里面的裂变材料比较少,不足以维持电站运行了,所以乏燃料取出后,里面的裂变元素有些半衰期很长的需要很多年以后才能消耗得差不多,一般乏燃料处理都是深埋几十年至上百年。

扩展资料:
压水堆特点
压水反应堆利用轻水(普通水H2O)作为冷却剂和中子慢化剂。其冷却系统由两个循环回路组成。一回路连接着堆芯和二回路中的蒸汽发生器,回路内压强保持在150个大气压左右,在此压强下可将冷却水加热至约343℃而不沸腾。
冷却水在二回路蒸汽发生器的传热管中将压强约为70个大气压左右的二回路水加热至沸腾(温度约260℃),形成的水蒸气(过滤掉混杂的液态水后)再通过二回路送至汽轮机,推动涡轮发动机运转。在传热管中释放了热能的一回路水以290℃左右的温度回流至堆芯,完成一回路循环。
从汽轮机流出的二回路水经冷凝器凝结为液态水后,回流至蒸汽发生器,完成二回路循环。
反应堆堆芯位于压力壳内,由排列为方形的燃料组件组成。燃料一般是富集程度在2%~4.4%的烧结二氧化铀。 和沸水反应堆相比,压水堆堆芯体积更小,堆芯的功率密度较大(大型压水堆的堆芯功率密度可达100千瓦/升),压水堆的发电效率约为33%;
但由于堆芯中的工作压力和温度都较沸水堆高,因此对反应堆材料性能的要求也较沸水堆更高。
压水堆是核潜艇使用最多的堆型,原理是:由核反应堆中的铀—235核燃料进行链式核反应并产生高温,高温把核反应堆内密闭循环的纯净水“煮开”变为蒸汽后,经喷嘴加速变为蒸汽流推动汽轮机运转。汽轮机的转速经过减速齿轮减速后带动螺旋桨。
能量转换全过程大致为:核能→热能→机械能→动能。
参考资料:百度百科-压水反应堆

植物中可以提取能源吗?
答:当今世界消耗的主要能源有煤、石油、天然气、油页岩、沥青沙和铀,它们都是一次性能源。大自然生成它们需要几十亿年,而现代世界只能用3个世纪就会把它们耗尽。鉴于能源十分枯竭,科学家们预言,在21世纪的能源构成中,太阳能发电将占重要地位。然而,有的科学家把眼光转向了绿色植物,认为绿色植物的光合...

将来地球上的核能原料都用完以后,可以从核武器中提取原料 来发_百度知 ...
答:2011年01月03日11:19,中央电视台报道 :我国核电技术取得重大突破,铀利用率至少提高60倍,使我国在现有核电规模下,我国已探明铀资源从大约只能用50-70年,提升到可以使用3000年。所以核能的原料肯定用不完的,将来如果可控核聚变能够实现的话,可以这样说,能源取之不尽用之不竭。能源将不再是一个...

地球上到底有没有用不完的能源?
答:大部分透过大气层又回到宇宙 但也有相当一部分 被地球“储存”着 等待我们利用 现在我们说能源危机 只是人类的文明在进步 而在资源开发上还跟不上节奏 能源年年“赤字”但聪明的人类比竟会征服大自然 将地球的资源真正变的“取之不尽用之不竭”假象某天我们可以用某种催化剂 或者某种简便的方法 把水...

...可使中国铀矿可用年限增至3000年?请问具体情况是怎样的?
答:乏燃料 是包含大量不能再裂变的核废料 后处理处理就是去除这些提高可裂变物质的浓度 核废料就是大量包含裂变的产物 后处理就是把废料再利用 可是裂变产物有钚 可用于核武器 乏燃料不能处理就是核废料 能处理就是核原料 不能简单等同于核废料 ...

原子弹的主要元素是铀,直接摸手会被辐射掉吗?
答:而铀作为主要材料,并不是具有那么夸张的辐射能力,因为在自然界也存在铀,并不会对人体造成直接影响,只是直接接触可能会因为辐射导致癌变的可能性比较大。二、铀即使存在自然界,依旧是稀缺的我们可以在自然界找到铀的存在,这个元素对于我们来说还是很重要的,但是要寻找出来是极其不易的,一般情况下,...

地球上的矿物资源到底有多少,会被人类耗尽吗?
答:当然,这带来了一个问题。提取“绿色”技术中使用的稀土元素是极其“肮脏”的。铀、钍等放射性矿物集中在开采过程中产生的废石和污泥中。然后,加工稀土矿物会对土地造成更严重的破坏。自上世纪80年代以来,中国一直承担着世界上95%的稀土开采任务,满足着大部分国家对稀土的需求。随着国内消费的增长和环保...

为什么核燃料循环使用是不可能实现的
答:返回循环使用。在这种反应堆中由铀238吸收中子生成的钚比由于裂变而消耗掉的钚还要多,因此可以实现核燃料(钚)的增殖。另一种不常用的核燃料是钍,它来自自然界的钍矿。钍232在反应堆中吸收中子后可转化为另外一种核燃料铀233。因此,由铀233和钍结合使用也构成核燃料循环。

可控核聚变真的是取之不尽用之不竭吗?
答:更重要的是,氘这种东西可不怎么稀罕,从水里头就能够提取出来了。不往远处看,海水就是提取氘的主要源头。这样也就是说,只要我们能够掌握核聚变技术,就几乎有了取之不尽的能源。据说光是海水里就存在有 45 万亿吨的氘,可想而知这能够解决多大的危机。我们看到“核反应”三个字肯定马上就会想到切...

生命诞生是拜天然核反应堆所赐?
答:不管当时火星的生命是什么,都可能经历了大规模的灭绝事件。总而言之,它让火星上的生命发展“开倒车”。然而,许多火星地质学家对该说法持怀疑态度。这些人认为,这个假设不太可能是真的。虽然那里确实发现了钍和铀,但它们都是随处可见的自然元素,而且数量分散于各个区域(似乎不会堆积),所以上述解释...

17亿年的核反应堆是真的吗?
答:17亿年的核反应堆是真的吗。人类对核物理的研究不足百年,1942年费米领导建起第一座核反应堆,但是早在约20亿年前,大自然中就发生过自持的核链式反应。在加蓬奥克罗矿层中发现了大量的铀参与了反应,这是地球上曾经存在的天然核反应堆。而放眼宇宙,每个恒星内部都时刻进行着核聚变反应。天然核反应...