加拿大使用的核燃料

安全始终是我们的首要任务,因为我们执行加拿大的计划,以管理未来几代人使用的核燃料。

半个多世纪以来,加拿大一直将核能作为我们家庭和企业可靠的低碳能源。现在,随着全球能源需求的增长和应对气候变化的需求的加剧,核能已成为对话中越来越重要的一部分,活跃的研究部门致力于新兴技术。

 

废核燃料是核能的副产品,必须长期安全管理。

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一张未使用的核燃料束的照片。

加拿大使用的核燃料

什么是用过的核燃料?

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这张照片显示一群人站在干货储存箱前。

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今天是如何存储的?

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关于加拿大使用的核燃料

安大略省、魁北克省和新不伦瑞克省的核反应堆已经用核能发电半个多世纪了。用过的核燃料是这一过程的副产品。

加拿大使用过的核燃料目前安全储存在安大略省、魁北克省和新不伦瑞克省的现有反应堆现场以及马尼托巴省的一个实验室。今天的方法是安全的,但只是暂时的,因为它需要持续的维护和管理。 

这就是为什么加拿大有一个安全、长期管理废核燃料的计划。

#你知道吗:什么是用过的核燃料?

尽管在一些漫画和电影中有这样的描述,加拿大使用的核燃料并不是液体或气体。它是一种稳定的固体,实际上是一种陶瓷,密封在一个专门设计的容器中,然后装订成一个“捆”

每个包裹重约53磅(24公斤),大小和形状与壁炉原木大致相同。当从核反应堆中取出时,束看起来和进入时一样,但它具有高放射性,并将长期保持这种状态。

这就是为什么加拿大的计划包括在未来几代人的深层地质储存库中储存和隔离用过的核燃料。
水塔照片

适应新兴技术

加拿大的计划旨在适应技术的变化,包括新兴的废核燃料来源,如小型模块化反应堆(SMR)。我们正在为深层地质储存库设计建立灵活性,以便为未来的决策做好准备。
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今天是如何存储的?

当用过的核燃料束从反应堆中取出时,它们被放置在一个充满水的水池中,在那里它们的热量和放射性降低。7至10年后,将捆放在干燥的储存容器、筒仓或储藏室中。干储存是一项成熟的技术,自20世纪80年代以来一直在世界各地使用。

干式储存容器由约510毫米(20英寸)厚的钢筋高密度混凝土制成,约为边境牧羊犬的高度,内外衬有12.7毫米(半英寸)厚钢板。混凝土的厚度提供了有效的防辐射屏障。

干式储存容器的最低设计寿命为50年。它们受到了积极的监测,研究表明,通过持续的维护和检查,这些容器可以安全地使用更长的时间。50年后,容器的使用寿命可以延长,或者使用过的燃料可以重新包装。这些决定将取决于许多因素,包括执行加拿大废燃料长期管理计划的时间表。

虽然用过的燃料的放射性随时间而降低,但化学毒性仍然存在。为了保护人民和环境,它需要安全、长期的管理。

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有多少用过的核燃料?

330万捆

截至2023年,加拿大现有库存约330万束二手核燃料。如果堆得像木头一样,所有这些用过的核燃料可以从冰面到冰板顶部装进大约九个NHL曲棍球场。在加拿大现有核反应堆计划运行结束时,使用过的燃料束总数可能达到约560万个。

我们还密切监控多个SMR项目,以帮助我们为可能改变我们负责管理的废物数量和类型的决策做好准备。潜在新核项目(包括小型模块化反应堆)产生的废燃料数量将取决于反应堆的规模和类型以及部署的装置数量。拟议的新核项目计划正处于不同的发展阶段。随着这些项目的进展,NWMO将更新我们的库存预测。

截至2023年底,我们知道有三个SMR项目正在许可过程中。我们继续监测其他潜在项目,随着这些项目进入后期开发阶段,这将在NWMO的规划和预测中解决。

NWMO发布年度库存报告,可在在这里.

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相关常见问题解答

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一个燃料束产生多少能量?
一个燃料包可以为一个家庭提供100年或1100兆瓦时(MWh)的电力。

燃料束在核反应堆中的停留时间为12至20个月,具体取决于它在反应堆堆芯中的位置。随着时间的推移,燃料束中铀-235(U-235)的数量不断减少,直到不再可能维持产生足够热量发电的核反应。铀235是用于发电的铀的主要同位素。
低水平、中间水平和高水平废物之间的区别是什么?

核电站产生的放射性废物有三种类型,即低放射性废物、中等放射性废物和高放射性废物。

低放射性废物包括工业物品(如拖把、抹布、布、纸巾、衣服和地板清扫器),这些物品在核电站的日常清理和维护活动中受到低放射性污染。低放射性废物大多含有短命放射性,可以通过简单的预防措施安全处理。

中间级废物的放射性更高,主要由用过的反应堆堆芯部件、树脂和用于净化反应堆水系统的过滤器组成。

高放射性废物是用过的核燃料。当用过的燃料束从反应堆中取出时,它们具有高放射性,含有长期放射性,并产生大量热量。高浓度废物需要长期小心管理。

 

在联邦政府的领导下放射性废物政策框架OPG、NB Power、魁北克水电站和加拿大核实验室等废物所有者应对其产生的中低级废物负责。他们还负责用过的核燃料的临时储存和管理。《核燃料废物法》NWMO由废物所有者创建,负责在联邦政府的监督下对使用过的燃料进行长期管理。

使用过的燃料会燃烧、爆炸或熔化吗?
不。用过的CANDU核燃料不是液体或气体,而是稳定的固体。根据加拿大和国际法规,它不属于易燃、易爆或裂变材料。

用过的CANDU燃料会从放射性衰变中产生一些热量。然而,当用过的燃料被转移到储存库时,它将在一个临时储存设施中冷却数年。它可以是风冷的,不会产生足够的热量熔化。

用过的核燃料芯块由二氧化铀粉末制成,在熔炉中焙烧,制成坚硬、高密度的陶瓷。陶瓷不易溶于水,耐高温。
你能把用过的核燃料射入太空吗?

编号:期间为期三年的对话随着专家和公众对长期管理方法的研究,太空处置是我们筛选出的有限利益选择之一。

空间处置被视为一种选择而不予考虑,因为这是一个未经证实的概念,在世界任何地方都没有实施,也不是任何国家研发计划的一部分。美国挑战者号航天飞机和哥伦比亚号航天飞机的事故加剧了人们对事故风险以及对人类健康和环境的潜在风险的担忧。

 

除了研究其他几种方法外,我们还讨论了《核燃料废物法》(NFWA公司):

  • 加拿大地盾深层地质处置;
  • 地上或地下集中存放;
  • 反应堆现场储存。

每一种方法都有其优点和局限性,这使得参与对话的加拿大人确定了另一种方法,称为适应性阶段管理(APM)。APM包含了人们认为重要的目标,包括安全、公平、社区福祉以及适应性和环境责任感。

如果用过的核燃料暴露在水中会发生什么?

加拿大计划的全部目的是保护人民和环境,包括水资源,这也是我们投入时间、精力和资金实施该计划的原因。

 

用过的核燃料是一种稳定的固体材料。燃料芯块由二氧化铀粉末制成,在炉中焙烧,制成坚硬、高密度的陶瓷。像所有陶瓷一样,这种材料不易溶于水。

 

即便如此,在拟议的储存库中,使用过的核燃料将通过一系列工程和自然屏障(称为多载波系统该系统的设计目的是将用过的核燃料保持在内部,并将水保持在外部,这样两者就不会相互接触。

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