Chương 9: NHIÊN LIỆU ĐÃ QUA
S
Ử DỤNG
Nhiên liệu hạt nhân sau khi đã được lắp đặt vào lò phản ứng có thể
sử dụng trong thời gian một năm, sau đó thay thế 25% bằng nhiên
li
ệu mới mỗi năm và lại tiếp tục vận hành được 1 năm tiếp theo.
Người ta gọi những nhi
ên liệu đã qua phản ứng được lấy ra từ lò
ph
ản ứng là nhiên liệu đã sử dụng.
9-1 Nhiên liệu đã qua sử dụng là gì?
Nhiên li
ệu hạt nhân sau khi đã được lắp đặt vào lò phản ứng có thể
sử dụng trong thời gian một năm, sau đó thay thế 25% bằng nhiên
li
ệu mới mỗi năm và lại tiếp tục vận hành được 1 năm tiếp theo.
Người ta gọi những nhi
ên liệu đã qua phản ứng được lấy ra từ lò
ph
ản ứng là nhiên liệu đã sử dụng.
9-2 Bảo quản nhiên liệu đã qua sử dụng như thế nào?
Trong nhiên li
ệu đã sử dụng có chất phóng xạ sinh ra do quá trình
phân h
ạch. Các sản phẩm phân hạch này, sau khi được lấy ra từ lò
ph
ản ứng vẫn tiếp tục phân rã và sinh ra năng lượng. Năng lượng
này ở dạng nhiệt và được gọi là nhiệt phân rã (Decay Heat).
Nhiên li
ệu đã sử dụng có hoạt độ phóng xạ khá mạnh và phát nhiệt

Trong nhiên li
ệu đã sử dụng có 1% Uranium 235 chưa phân hạch
và 1% Plutonium mới tạo ra cần được thu hồi để tái sử dụng. Đây
là quá trình tái xử lý nhiên liệu đã sử dụng.
Công đoạn tái xử lý bắt đầu từ việc lấy các tha
nh nhiên liệu qua sử
dụng đã được làm mát trong bể nước, cắt nhỏ ra và hoà tan các
viên nhiên li
ệu bằng axit. Sau đó là phân tách các sản phẩm phân
hạch bằng dung môi hữu cơ và tách Uranium và Plutonium để thu
hồi. Sản phẩm phân hạch còn lại sau khi thu hồi uranium và
plutonium được thuỷ tinh hoá ở dạng chất thải phóng xạ hoạt độ
cao.
9-6 Ch
ất thải phóng xạ hoạt độ cao được bảo quản ra sao?
Chất thải phóng xạ hoạt độ cao chủ yếu là những sản phẩm phân
hạch còn lại sau khi thu hồi Uranium và Plutonium từ nhiên liệu đã
s
ử dụng tại cơ sở tái xử lý. Do có nồng độ chất phóng xạ cao nên
được gọi là chất thải phóng xạ hoạt độ cao.
So với chất thải phóng xạ hoạt độ thấp, chất thải phóng xạ hoạt độ
cao tuy số lượng không nhiều nhưng chứa khá nhiều chất phóng xạ
có chu kỳ bán rã dài ngày. Vì vậy cần được bảo quản cách ly với
môi trường và con người trong một thời gian d
ài.
Ch
ất thải phóng xạ hoạt độ cao được trộn với thuỷ tinh, nấu chảy
rồi rót vào các thùng chứa bằng thép không gỉ gọi là canister, sau
đó làm mát. Vì khối thuỷ tinh này phát nhiệt nên phải bảo quản
tạm thời trong thời gian 30-50 năm tại cơ sở xử lý để làm mát, sau

ngoài khu v
ực. Lò phản ứng có hoạt độ phóng xạ sẽ được đóng
chặt bên trong nhà lò và bảo quản 5~10 năm.
- Giai đoạn 2:
Tháo dỡ và huỷ bỏ các thiết bị không có hoạt độ phóng xạ.
- Giai đoạn 3:
Tháo dỡ và huỷ bỏ các thiết bị lò phản ứng có hoạt độ phóng xạ đã
gi
ảm.
Tổng lượng chất thải, phế thải tháo dỡ là khoảng 500~550 nghìn
t
ấn đối với trường hợp lò phản ứng nước nhẹ công suất 1100 MW.
Trong đó, người ta tính ra chất thải phóng xạ hoạt độ thấp khoảng
10 nghìn tấn (dưới 3% tổng trọng lượng chất thải tháo dỡ), chất
thải hoạt độ phóng xạ tương đối cao như các thiết bị bên trong lò
phản ứng là khoảng 200 tấn (dưới 0,1% tổng lượng chất thải tháo
dỡ).
Do đó, trong số chất thải từ việc tháo dỡ l
ò phản ứng nhà máy
điện nguyên tử thì có khoảng 95% là chất thải có thể xử lý giống
như các chất thải công nghiệp thông thường.
Hiện nay, người ta đã xây dựng được phương pháp tháo dỡ nhà
máy điện nguyên tử mà không làm phát tán chất phóng xạ.