Üzemanyagkötegek

Dúsított urán

Kép forrása: 
http://ion.elte.hu/~pappboti/radioaktivitas/cimlap/tematika/radioakt/ipar/felepites.htm
Leírás szerzője: 
Fenyvesi Éva
Üzemanyagkötegek

Az energia felhasználására alkalmas maghasadás legfontosabb sajátsága, hogy egy hasadás során 2-3 neutron szabadul fel, melyek újabb hasadást idézhetnek elõ. A természetben egyetlen hasadóképes izotóp található ez az 235U. Azonban felezési ideje 0,7 milliárd év, ezért 97 %-a mára már elbomlott. A természetes urán  mindössze 0,7 %-ban tartalmaz 235U-t, ezért a reaktorokban dúsított uránt használnak.

Az urán, mint kémiai elem több száz féle ásványban található a földkéregben. Leginkább savas kémhatású kőzetekben található. Átlagos előfordulási gyakorisága 2-3 gr/tonna. Kitermelni viszont csak olyan kőzetből szokták, ahol az U3O8 koncentrációja legalább 1-10 kg/tonna. Az uránérc a Föld számos pontján előfordul a kitermeléshez szükséges koncentrációban. A legnagyobb termelő országok kanada, Ausztrália, Nigéria, USA, Oroszország.

A kibányászott ércet helyben először őrlik, majd uránium koncentrátummá - sárga lepény, yellow cake - alakítják. A fűtőelem ciklus következő lépése az uránium-oxid átalakítása uránium-hexafluoriddá, UF6. Az átalakítás a dúsítás miatt szükséges,  mert az uránium-hexaflourid viszonylag könnyen gázosítható és az urán dúsítása - U-235 izotóp koncentrációjának növelése - csak gázhalmazállapotban lehetséges. Az urán dúsítására alkalmazott eljárások a gázdiffúzió, a gázcentrifugálás és a gázfúvókás szeparáció. Az urándúsítás az atomenergia hasznosításának,  a fűtőelem ciklus egyik kulcspontja. Technikailag az egyik legösszetetteb és legdrágább, legnagyobb tőkebefektetést igénylő része az urán feldolgozásának. A világpiacon négy nagy vállalat foglalkozik, nemzetközi megrendelésekre urándúsítással: az amerikai USEC, az orosz TENEX, a francia EURODIF és brit-holland-német URENCO. Magyarországnak kis méretei miatt nem érdemes urándúsítással foglalkoznia. Régebben az egykori Szovjetunióban, a mai Oroszországban dúsították a Paksi Atomerőműben felhasznált fűtőelemek alapanyagát. A fűtőelemciklus következő részében a dúsított uránból a fűtőelemeket készítik el. A fűtőelemek anyaga UO2.

Szerző által felhasznált források: