格罗瑙贫化铀贮存设施投运
摘要
Urenco正式启用德国格罗瑙氧化铀贮存设施,最多可贮存59000吨材料。浓缩产生的六氟化铀贫化铀将在法国和英国转化为稳定的U3O8后运回长期贮存。设施已满足全部法律及运行要求,并为贫化铀未来潜在再利用保留可能。

铀浓缩服务供应商Urenco已正式启用其位于德国格罗瑙(Gronau)厂址的氧化铀贮存设施。该设施的建设已于数年前完成。
这座贮存设施是格罗瑙工厂扩建许可证所涵盖的项目之一。该许可证由北莱茵-威斯特法伦州(North Rhine-Westphalia)核安全许可主管部门于2005年颁发,允许工厂达到每年最高450万分离功单位(SWU)的产能。SWU是衡量从铀-238中分离铀-235所需能量的单位。州政府要求Urenco在格罗瑙厂址增建一座最多可贮存59000吨氧化铀的贮存库。
该贮存设施是贫化铀管理战略的关键组成部分。贫化铀又称尾料,是铀浓缩过程中产生的副产品。未来数年,来自格罗瑙的材料将分别运往法国皮埃尔拉特(Pierrelatte)的Orano设施和英国Capenhurst的Urenco尾料管理设施进行进一步处理。在这些设施中,六氟化铀(UF6)形态的贫化铀将通过化学转化制成八氧化三铀(U3O8)。
U3O8被认为是特别适合长期贮存的形态。该材料不溶于水、不可燃、化学稳定性很高,即使在较高温度下也不挥发。随着该贮存设施投入运行,源自格罗瑙并在皮埃尔拉特和Capenhurst专用设施中转化为U3O8的贫化铀,可以运回格罗瑙进行长期贮存。
贮存建筑本身已于2014年依据现有许可证建成。如今完成正式投运后,在该厂址安全贮存U3O8所需的全部法律和运行要求均已得到满足。
根据现行法律,贫化铀被归类为具有潜在再利用价值的材料资源。2002年为格罗瑙浓缩工厂最终扩建阶段编制的安全分析报告指出,贫化铀中仍含有相当比例的原始铀-235,因此未来仍可能加以利用。Urenco表示,尽管目前尚未设想具体的再利用路径,但原则上仍存在一系列潜在利用方案。
Urenco Deutschland GmbH董事总经理Jörg Harren表示:“随着U3O8贮存设施投入运行,我们正在落实厂址战略中一项已规划多年的内容。贮存采用的是根据当前科学技术水平被认为特别安全、稳定的形态。同时,我们正以负责任的方式为未来保存贫化铀。尽管目前尚未规划具体的未来用途,但原则上仍保留潜在利用方案。我们的目标是将安全、可持续性和长远思维结合起来。”
背景2009年,Urenco董事会批准在Capenhurst建设尾料管理设施(TMF)。该设施包括一座尾料还原转化设施,以及多座相关的贮存、维护和残余物处理设施。2010年,Urenco获得建设该设施所需的监管和规划批准。2019年6月举行了TMF正式启用仪式。该设施由Urenco旗下子公司Urenco ChemPlants运营。
Urenco成立于1970年,英国政府、荷兰以及德国两家公用事业公司RWE和Eon各持有其三分之一的股份。该公司使用自有离心机技术,在德国、荷兰、英国和美国运营铀浓缩工厂,为民用核能发电生产核燃料。
未浓缩铀即天然铀,含有约0.7%的易裂变铀-235(U-235)同位素。“易裂变”是指能够发生裂变过程,并由此在反应堆中产生能量。其余部分为非易裂变的铀-238同位素。大多数反应堆需要使用U-235含量为3.5%至5%的燃料,这也称为低富集度铀(LEU)。目前正在开发的先进反应堆设计以及许多小型模块化反应堆将需要更高的富集度。U-235含量在5%至10%之间的材料称为LEU+,高浓度低富集度铀(HALEU)则涵盖富集度不超过20%的材料。
浓缩过程通过使气态六氟化铀流经气体离心机,提高易裂变同位素的浓度。在气体离心机中,真空壳体内的转子高速旋转,利用易裂变同位素与非易裂变同位素之间极其微小的质量差将其分离。随着转子旋转,靠近圆筒外壁处含有较重非易裂变同位素的分子浓度升高,同时靠近中心处含有较轻U-235同位素的分子浓度相应升高。
