Technologie jaderných materiálů

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra jaderné chemie

Anotace:

Posluchači získají znalost problematiky přepracování vyhořelého jaderného paliva, zpracování a likvidace vysokoaktivních odpadů, současného stavu vývoje transmutačních procesů a palivového cyklu typu P&T.

Posluchači budou schopni posoudit technickou i ekonomickou náročnost přepracování paliva a realizovatelnost pokročilých palivových cyklů typu P&T, výhodnost uzavření palivového cyklu jaderných elektráren, pokročilých palivových cyklů a transmutačních procesů.

Požadavky:

1. Základní znalosti z anorganické a jaderné chemie, zvláště pak týkající se

chemismu a štěpení uranu.

2. Základní znalosti z oblasti separačních procesů typu kapalinové extrakce a

aplikace pevných sorbentů k dekontaminaci vodné i plynné fáze.

Osnova přednášek:

1. Minulé a současné koncepce nakládání s vyhořelým jaderným palivem (VJP) a přehled typů palivových cyklů a vývoje technologických postupů zpracování VJP.

2. Chlazení VJP a jeho složení, podkritičnost systému, bezpečnost práce.

3. Mechanické a chemické metody odstraňování povlakových materiálů a chemismus rozpouštění VJP.

4. Přepracování uranového VJP (získávání U a Pu) - kapalinově-extrakční postupy (REDOX, TRIGLY, BUTEX a detailně PUREX proces).

5. Rafinace thoriového VJP - proces THOREX.

6. Nevodné procesy přepracování VJP (pyrometalurgické a pyrochemické metody).

7. Zpracování odpadů z přepracování VJP.

8. Provozní realizace přepracování VJP z reaktorů LWR - THORP proces a provozní přepracování paliva z rychlých reaktorů.

9. Zpracování a likvidace radioaktivních odpadů (RAO) v rámci celého palivového cyklu (odpady z těžby a zpracování U-rud, z výroby jaderného paliva, z provozu jaderných elektráren; solidifkační procesy).

10. Přeprava a ukládání RAO a VJP.

11. Transmutace aktinidů a štěpných produktů a P&T pokročilé palivové cykly.

12. Technologie výroby Th - paliva a technologie výroby nukleárně čistého Zr - povlakového materiálu.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti:

Posluchači získají základní znalosti týkající se problémů a aspektů realizace přepracování vyhořelého jaderného paliva, současného stavu přepracování ve světě, dále zpracování a likvidace vysokoaktivních odpadů, výroby nukleárně čistého Th a Zr a současného stavu výzkumu a vývoje tzv. transmutačních procesů, resp. palivového cyklu typu P&T.

Schopnosti:

Posluchači získají schopnosti posoudit: (i) technickou i ekonomickou náročnost přepracování vyhořelého jaderného paliva i realizovatelnost tzv. pokročilých palivových cyklů typu P&T, (ii) výhodnost uzavření palivového cyklu jaderných elektráren, resp. recyklace nejen U + Pu, (iii) výhodnost perspektivy realizace pokročilých palivových cyklů, resp. tzv. transmutačních procesů, což ve svém důsledku vede na mnohonásobné prodloužení využitelnosti stávajících zásob uranu v energetických reaktorech.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Štamberg K.: Technologie jaderných paliv II, ČVUT, Praha 1998.

Doporučená literatura:

[1] Benedict M., Pigford T., Levi H.: Nuclear Chemical Engineering, McGraw Hill Book Co., New York 1981.

[2] Wilson P.D. (edt.): The Nuclear Fuel Cycle - From Ore to Waste. Oxford University Press, Oxford 1996.

Poznámka:

Technologie jaderných materiálů

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: