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文檔簡介
1.2鈾生產(chǎn)簡史
從本世紀(jì)四十年代初開始,就世界范圍看,作為核能開發(fā)計劃一部分的鈾生產(chǎn)工業(yè)、經(jīng)歷了建立、大發(fā)展、停頓和新發(fā)展四個歷史階段。第一階段建立階段—原子彈原料20世紀(jì)40年代初到1949年是鈾生產(chǎn)工業(yè)的建立階段。在這段期間,鈾的生產(chǎn)只是為了制造原子彈。當(dāng)時,由于時間緊迫,來不及普遍找礦,故所需鈾礦石,主要來自已知的鈾礦床和以前提鐳、釩的含鈾尾礦,到1946年,有關(guān)國家的鈾礦地質(zhì)勘探及開采工作才普遍開展起來。在這期間,對鈾礦石的提取工藝作了許多奠基性的研究。例如,不少國家的科學(xué)家成功地研究和確定了鈾礦石的硫酸浸取和碳酸鹽浸取工藝流程,并開始采用了離子交換樹脂提取鈾的工藝。將這些方案和一些經(jīng)典的工藝方法在生產(chǎn)上配套后,美國和加拿大首先建立了鈾水冶廠,從此一個獨立的鈾生產(chǎn)工業(yè)誕生了。第二階段大發(fā)展階段—鈾水冶技術(shù)成熟階段1950年至1959年是鈾生產(chǎn)的大發(fā)展階段。1945年美國首先研制成原子彈,其后又進一步加緊了核武器的研制,并于1952年進行了氫彈爆炸試驗。隨后,蘇、英、法等國也相繼趕上,大量生產(chǎn)核燃料,發(fā)展核武器。這一切都給鈾生產(chǎn)的發(fā)展以巨大的刺激。在此階段,美國集中力量普查了西部鈾礦資源,其礦石可采儲量由1946年的90.7萬噸,激增到1959年的8000萬噸左右。同時,美國、加拿大及南非等共建成、投產(chǎn)了七十余座鈾水冶廠,這些廠的礦石總處理能力已達15萬噸/日。到1959年,資本主義國家鈾的年產(chǎn)量,按U3O8計,達到39,319噸,創(chuàng)造鈾生產(chǎn)的最高水平。鈾生產(chǎn)的發(fā)展,有力地促進了鈾提取工藝的革新。在這一時期,鈾礦石的硫酸浸取和碳酸鹽浸職流程,無論從工藝或設(shè)備方面均更趨完善。同時,礦漿離子交換、萃取法提取鈾以及無介質(zhì)磨礦等新工藝也相繼出現(xiàn)。第三階段停頓階段1960年至1970年間,鈾生產(chǎn)處于一個下降階段,這是由于鈾生產(chǎn)的定貨已超過了當(dāng)時的實際需要量。當(dāng)時美國及歐洲各資本主義國家大量從中東等產(chǎn)油國獲得石油,能源充裕,而核電無論在經(jīng)濟效果或其它方面又一時未顯現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。這一階段,對核燃料的需求銳減,鈾生產(chǎn)出現(xiàn)停頓和下降的情況,許多50年代建立起來的鈾水冶廠停止生產(chǎn)。1966年是鈾水冶廠開工率的最低點,當(dāng)時,國外運轉(zhuǎn)的鈾水冶廣僅50座左右,而這一年美、英、法等資本主義國家,U3O8的年產(chǎn)量還不到最高年份1959年的一半。即使是其后稍有提高的1970年,U3O8的年產(chǎn)最也僅為1959年的56%。這一階段,各國都已注意到,要提高鈾作為能源的競爭能力,必須降低其生產(chǎn)成本,而改進常規(guī)提取工藝技術(shù),則是實現(xiàn)這一目標(biāo)的主要措施。因此,這一階段在改造舊工藝方面作了許多研究工作。與此同時,有關(guān)國家還發(fā)展了細菌浸取、地下浸取等從低品位鈾礦資源中提取鈾的新技術(shù)。第四階段新發(fā)展階段1971年到現(xiàn)在是鈾生產(chǎn)的回升和新發(fā)展階段。20世紀(jì)70年代初期,資本主義各國普遍出現(xiàn)了能源短缺的情況;另外,核電技術(shù)的新發(fā)展,使核燃料在經(jīng)濟上具有了和煤、石油等化學(xué)燃料相競爭的能力。1978年英國核電成本為38.5美厘/度電,而同年燒煤的火力電成本卻為48美厘/度電,燒油的火力電成本則達61美厘/度電,上述兩個方面的原因都有力地促進了核電事業(yè)的發(fā)展。核電事業(yè)的發(fā)展,無疑將導(dǎo)致鈾生產(chǎn)的回升和新發(fā)展,1978年西方各國鈾需要量已增至34,100噸U3O8,這個數(shù)字已經(jīng)接近1959年的最高年產(chǎn)量。五十多年來,世界的鈾生產(chǎn)工業(yè)已發(fā)展到相當(dāng)大的規(guī)模,據(jù)不完全統(tǒng)計,到1977年底,除已拆除的外,國外鈾水冶廠共有100余座,按U3O8計的總生產(chǎn)能力在33000噸/年以上。與此同時,隨著鈾生產(chǎn)的發(fā)展,鈾生產(chǎn)的工藝技術(shù)也在不斷更新、改進。我國原子能工業(yè)隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,我國也建立了一套完整的原子能工業(yè)體系。1964年10月16日,我國成功地爆炸了第一顆原子彈;僅隔兩年八個月,于1967年6月17日又成功地進行了第一次氫彈試驗。我國核能工業(yè)盡管起步較晚,但其發(fā)展速度還是較快的。當(dāng)前,在鞏固原有發(fā)展成果的同時,正在采取積極措施,以便更有效地發(fā)展我國的核能事業(yè)。
核燃料的生產(chǎn)
—前端(探、采、選、冶、核燃料元件生產(chǎn))反應(yīng)堆工程
—中端(核電站)核燃料的后處理
—后端(乏燃料后處理)核燃料循環(huán)中端(燃料應(yīng)用
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