Czy pręty uranowe ....

[Tarnow_A]

Czy pręty uranowe będące odpadem po użytkowaniu w elektrowni atomowej może być radioizotopowym generatorem prądu?

Jeśli tak - to proponuję te odpady te użyć jako zasilanie sond kosmicznych.

Ewentualnie do zasilania małych elektrowni atomowych?

[ss100]

Drugi raz użyć w elektrowni to się raczej nie da, bo zużyte raczej są - rozjaśnij trochę.

[maziek]

Nie, nie nadaje się, pomijając wszelkie inne niedogodności (zwłaszcza to, że zużyte pręty są właśnie zużyte, tzn. większość jąder uległa rozszczepieniu), uran ma zbyt długi czas połowicznego rozpadu, a więc generuje w ten sposób zbyt mało energii na jednostkę masy i czasu, co zwłaszcza w zastosowaniach kosmicznych jest dyskwalifikujące. W reaktorze zachodzi reakcja łańcuchowa indukowana z jednej strony pochłanianiem przez atomy samorzutnie powstających z poprzednich rozpadów jąder neutronów, a z drugiej hamowana wsuwanymi między pręty paliwowe prętami moderatora (pochłaniającego te neutrony). W ten sposób można kontrolować reakcję łańcuchową, neutrony ją umożliwiają i przyspieszają, a moderator hamuje aż do wygaszenia. Gdyby usunąć pręty moderujące nastąpiłaby niekontrolowana reakcja łańcuchowa (ilość rozpadów rosłaby wykładniczo) i całość wyleciałaby w kosmos (w dużym uproszczeniu, bezpieczeństwo bierne obecnych siłowni jest bardzo duże). Mniej więcej tak było w Czarnobylu. W RTG masa materiału rozszczepialnego jest na tyle mała, że ciepło pochodzi prawie wyłącznie z samorzutnego rozpadu jąder, a nie z reakcji wymuszonej neutronami, bo one opuszczają materiał, zanim mają szansę być pochłonięte (materiał jest "cienki"). W reaktorze jądrowym jest dokładnie odwrotnie - promieniotwórczość samorzutna ma marginalne znaczenie wobec rozpadów indukowanych pochłonięciem neutronu, a pręty są tak rozstawione, aby możliwie najwydajniej pochłaniać swobodne neutrony. W RTG do masy krytycznej jest na tyle daleko, że nie tylko nie istnieje zagrożenie wywołania reakcji łańcuchowej, ale też temperatura materiału rozszczepialnego osiąga tylko względnie niskie wartości, aby nie uszkodzić czy wręcz nie stopić generatora (termopary). RTG oparte na uranie 235 miałyby olbrzymią masę, aczkolwiek z drugiej strony działałyby niezwykle długo (okres połowicznego rozpadu wynosi dla U-235 ok. 70 mln. lat). Dla porównania powszechnie stosowany Pluton-238 ma ten czas rzędu 90 lat. Poza tym pręty paliwowe są raczej względnie marnie wzbogacone, np. 20% a teraz to i czasem mniej. Wypalone pręty nadają się na recykling (odzyskanie uranu i ponowne wzbogacenie).

[dexter 1990]

Nie da rady. W im mniejszej skali chcesz prowadzić reakcję tym bardziej wzbogaconego paliwa ("aktywniejszego" w uproszczeniu ogromnym) potrzebujesz. Mocniej wzbogaconego lub aktywniejszego pierwiastka. Odpadowy uran z prętów jest baaardzo "słaby". Do sond czy małych reaktorków (bo były takie przecież) trzeba innego paliwa niż do wielkiej elektrowni.

W RTG ale w przemyśle, nie medycynie, używaliśmy selenu, irydu, kobaltu. Źródło promieniowania to tam jest liczone w miligramach, czasy połowicznego rozpadu stosunkowo krótkie. To co na początku, w pierwszych dniach po wymianie źródła świeciło się np 10s to pod koniec (a firma oszczędna, izotopy drogie to używało się czasem na prawdę słabych i wysłużonych źródeł) można było naświetlać w czasach liczonych w minutach. Najlepiej wspominam świecenie obwodowej spoiny na rurze która potem miała być kominem. Średnica 4m, grubość chyba 6mm (już mogę nie pamiętać). Świecony z centry czyli źródło w geometrycznym środku "pierścienia" którym jest spoina, klisza po obwodzie, od zewnątrz. Fajna robota bo tam ekspozycja była liczona w godzinach. Raz ustawiłeś i robota na całą noc to było już tylko pilnować, żeby nikt w strefę nie wchodził . Aaah, to były czasy, jak się cieszę, że już w tym nie pracuję haha.

[Tarnow_A]

O proszę ... Ile się człowiek dowie.