El reprocessament nuclear és una tecnologia que es va desenvolupar per separar i recuperar químicament el plutoni fissionable del combustible nuclear irradiat.Andrews, A. (March 27, 2008). Nuclear Fuel Reprocessing: U.S. Policy. CRS Report For Congress. Retrieved March 25, 2011 També separa qualsevol altre element utilitzable de productes de fissió i altres materials existents en el combustible nuclear gastat als reactors nuclears. Normalment, l'objectiu és afegir aquests elements en un nou combustible de mescla òxids (MOX), encara que alguns reprocessament es fan servir per a obtenir plutoni per a armes nuclears (aquest era el propòsit en un primer moment). És el procés que tanca el cercle en el cicle del combustible nuclear.

L'urani reprocessat, que constitueix el gruix del combustible que es gasta, en principi es pot reutilitzar com a combustible, però això només és econòmicament possible quan els preus de l'urani són alts.

El reprocessament nuclear redueix el volum del residus radioactius però no en redueix la radioactivitat o la generació de calor i,per tant, no elimina la necessitat de l'emmagatzematge geològic. El reprocessament ha estat políticament controvertit, ja que contribueix a la proliferació nuclear, la vulnerabilitat al terrorisme nuclear, els reptes polítics d'escollir el lloc on fer-ho i pel seu alt cost comparat amb el cicle únic de combustible.

Components separats i disposició Els components potencialment útils comprenen actínids (plutoni, urani, i altres actínids menors). Els elements més lleugers comprenen els productes de fissió, productes d'activació i cladding.

materialdisposicióplutoni, actínid menors, urani reprocessatfissió en fast, fusió, o reactor subcríticurani reprocessat, cladding (capa externa del combustible), filtres emmagatzematge menys rigorós com residu de nivell intermediProductes de fissió de llarga vida i productes d'activació transmutació nuclear o dipòsit geològicProductes de vida mitjana 137Cs i 90Sremmagatzematge a mitjà termini com residus d'alt nivellRadonúclids útils i metalls nobles amb ús industrial i en medicina

Tecnologies de separació Solvents PUREX PUREX,és el mètode estàndard i el nom respon a un acrònim per Plutonium i Uranium Recovery per EXtraction. Ésw un procés d'extracció líquid-líquid i extrau urani i plutoni. Es poden utilitar per produir armes nuclears.

Són modificacions del PUREX el mètodes UREX, TRUEX i DIAMEX, SANEX i UNEX

Mètodes electroquímics S'ha informat d'un mètode electroquímic que usa també el bescanvi iònic.

Electròlisi PYRO-A i -B per IFR Aquests processos es van desenvolupar en Argonne National Laboratory i es fan servir en el projecte Integral Fast Reactor.

PYRO-A iés un sistema de separar actínids dels no actínids. El combustible gastat es posa en l'ànode que està submergit en un electròlit (sal) i s'aplica un corrent elèctric que fa dipositar urani. Molts dels productes de la fissió (com el cesi, zirconi i estronci) romanen en lasal.R. Tulackova (Zvejskova), K. Chuchvalcova Bimova, P. Soucek, F. Lisy Study of Electrochemical Processes for Separation of the Actinides and Lanthanides in Molten Fluoride Media (PPT file). Nuclear Research Institute Rez plc, Czech Republic

Voloxidació Voloxidació (d'oxidació volumètrica) implica escalfar el combustible amb oxigen que el converteix en octòxid de triurani. La intenció principal és capturar el triti Volatilització en isolament Es fa escalfant el combustible gastat en una atmosfera inert o al buit a temperatures entre 700 °C i 1000 °C com a primer pas del reprocessament

Input Residus ZeolitafiltreCarbonifilterPartículafiltresPal·ladi (element) Pal·ladi281414Tel·luri1055Molibdè70 70Cesi46 46Rubidi8 8Plata2 2Iode4 4Cladding20002000Urani1921819218 ?Altres614614 ?Total220002185114540 El triti no es menciona en aquest escrit.

Volatilitat dels fluorurs miniatura|450px|Els elements en blau tenen fluorurs volàtils; els elements en verd no tenen clorurs volàtils; els elements en vermell tampoc. En el procés de volatilitat dels fluorurs, el fluor reacciona amb el combustible. La majoria de l'urani del combustible es converteix en hexafluorur d'urani que és la forma que es fa servir en l'enriquiment de l'urani.

Solubilitat i volatilitat del clorur Molts delselements que formen fluorurs amb altes valències poden també formar clorurs d'altes valències. La clorinació i destil·lació és un altre mètode possible de separació. instead of mechanical decladding.

Economia L'aspecte econòmic del reprocessament i de l'emmagatzematge ha estat objecte de molts debats Com a conclusió l'any 2005 es considerava quel'opció de reprocessar i reciclar és la més costosa econòmicament.

Llista d'estats on hi ha re-processament

Estat Lloc del re-processament Tipus de combustible Procediment Capacitat de re-processament en tU/any Període operatiu Bèlgica Mol LWR, MTR (Material test reactor) 80 1966-1974 Xina intermediate pilot plant 60-100 1968-early 1970s Plant 404All Things Nuclear • China and Reprocessing: Separating Fact from Fiction. Allthingsnuclear.org (2011-01-11) 50 2004 Alemanya Karlsruhe, WAK LWR 35 1971-1990 França Marcoule, UP 1 Military 1.200 1958-1997 Marcoule, CEA APM Fast Breeder Reactor PUREX DIAMEX SANEX 6 des del 1988 La Hague, UP 2 LWR PUREX 900 1967-1974 La Hague, UP 2-400 LWR PUREX 400 1976-1990 COGEMA La Hague site, UP 2-800 LWR PUREX 800 1990 COGEMA La Hague site, UP 3 LWR PUREX 800 1990 Regne Unit Windscale Magnox 1,000 1956-1962 Sellafield, B205 Magnox PUREX 1,500 1964 Dounreay FBR 8 1980 THORP LWR PUREX 1,200 1990 Itàlia Rotondella Thorium 5 1968 (shutdown) Índia Trombay Military PUREX 60 1965 Tarapur PHWR 100 1982 Kalpakkam PHWR and FBTR 100 1998 Tarapur PHWR 100PM to dedicate Tarapur nuke reprocessing unit next week. Business-standard.com. Retrieved on 2011-12-10. 2011 Japó Tokaimura LWR 210 1977 Rokkasho Reprocessing Plant LWR 800 2005 Pakistan New Labs, Districte de Rawalpindi military/plutoni/tori 80 des del 1982 Khushab Nuclear Complex, Atomic City of Pakistan heavy water reactor/military/triti 22 kg des del 1986 Rússia Mayak Plant B Military 400 1948-196? Mayak Plant BB, RT-1 LWR PUREX + Np separation 400 1978 Zheleznogorsk (Krasnoyarsk-26), RT-2 VVER 1,500 under construction Estats Units, WA Hanford Site Military bismuth phospate, REDOX, PUREX des del 1944 , SC Savannah River Site Military/LWR/HWR/Tritium PUREX, REDOX, THOREX, Np separation 5000 1952-2002 , NY West Valley LWR PUREX 300 1966-1972

Vegeu també Enriquiment de l'urani

Referències

Bibliografia OECD Nuclear Energy Agency, The Economics of the Nuclear Fuel Cycle , Paris, 1994 I. Hensing and W Schultz, Economic Comparison of Nuclear Fuel Cycle Options, Energiewirtschaftlichen Instituts, Cologne, 1995. Cogema, Reprocessing-Recycling: the Industrial Stakes, presentation to the Konrad-Adenauer-Stiftung, Bonn, 9 May 1995. OECD Nuclear Energy Agency, Plutonium Fuel: An Assessment, Paris, 1989. National Research Council, "Nuclear Wastes: Technologies for Separation and Transmutation", National Academy Press, Washington D.C. 1996.

Enllaços externs Disposal Options for Surplus Weapons-Usable Plutonium – Congressional Research Service Report for Congress

Categoria:Energia nuclear