什

么

是

核

燃

料

    核能的广泛应用是一个国家科技发达的重要标志之一，核电比用化石燃料发电更清洁、更安全已为广大公众认同，世界新一轮核电建设高潮即将来临。
 　那么核电站“烧”的核燃料是怎样制造的？人们还关心核燃料元件制造过程的安全性、对周围环境影响究竟怎样呢？下面就讲讲这些问题。 
     能大量释放核能供动力利用的物质称为核燃料。目前世界上绝大多数核电站反应堆“燃烧”的核燃料是铀，再准确点是铀-235。铀-235是自然界天然存在的唯一易裂变核材料，自然界存在的铀称天然铀，其中的铀-238和铀-234原子核不易裂变，轻水堆核电站用的核燃料中的铀-235含量(称富集度)为小于5%，由天然铀经扩散法或离心法浓缩而得到，而重水堆核电站也可直接用天然铀。世界上已有少数国家部分核电站采用铀-钚混合燃料，我国尚未采用这种铀-钚混合燃料。
 　核燃料元件制造过程中操作对象是铀的化合物。主要是六氟化铀、二氧化铀、铀酸铵(ADU)、氟化铀酰、硝酸铀酰等。其中二氧化铀为不溶性化合物，ADU为微溶性化合物，其他为可溶性化合物。
铀是一种重金属，密度为18.68克/立方厘米。铀是自然界中存在的一种α放射性元素，它有三种同位素：铀-234、铀-235、铀-238。其他的铀同位素均是人造的。
 　天然铀的三种同位素衰变子体（有12种元素29个核素）是β-放射性或α放射性的，同时有弱γ放射性。
 　α射线或称粒子实质是氦 原子核，带2个正电，质量数4。属重离子，所以其能量大，一般为4-6Mev，电离本领大，所以在空气中射程只几厘米，在水中只几微米，没有外照射危害。
 　β-射线(粒子)为电子，能量范围为百keV-几MeV(铀子体β-最大能量2.32MeV)，是中等电离本领，所以射程较远，在空气中可达十几米，水中几毫米，一般建筑墙壁基本可档住。在核燃料元件生产现场一般不需专门设防。 
     γ射线(γ光子)不带电，能量范围百keV-MeV，电离本领小，所以在空气中射程可达几十米，需较厚的混疑土墙方可完全档住。因铀子体发射γ射线较弱(量)，所以操作过程不对其设防。 
    由α、β、γ射线性质可知，核燃料元件制造不会对厂外有直接的照射危害。

核燃料元件

核电燃料

．元件

．组件制造工艺过程

安 全 与 环 保 监 督 管 理

    核燃料元件生产的安全，环境管理远比一般工业严格、规范。由于核工业具有一定特殊性和人们对放射性的敏感性，早在核工业创建初期就对辐射安全、环境保护予以特别高度的重视，在人力和资金投入上均远远高于其他一般工业，这个良好的传统一直保持至今日，核工业辐射安全和环保技术与一般工业安全技术相比也处于领先,这些优势保证了我国核工业自创建以来始终保持了良好的安全记录。 
    就中核建中核燃料元件公司(CJNF)来说，设施的技改立项、设计、建造、运行均处于国家环保(总)局、国家核安全局的有效监督之下，对所有设计方案、施工质量、安装调试、生产运行，内部管理等依法进行监督，并对设施的建造，运行实行许可证制度，对提高核燃料设施的安全性，促进职工的安全、环保意识和内部安全，环保管理水平起到了关键性作用。向环境排放的放射性总量，给周围居民造成的剂量负担远低于国家标准，即便在低于十万分之一可能的事故情况下，给民造成的剂量负担也低于国家标准，这充分显示核燃料加工与煤、石油、天然气相比，是一种安全、环保的燃料加工业。 
    CJNF是我国目前唯一的压水堆核电燃料元件制造基地，是我国实行自主发展核电站就已同步建立起来的自己的核燃料供应体系，其装备优良、技术成熟、检验手段齐全、员工素质高、工厂管理体系先进、完全满足我国压水堆核电站供料需求，燃料元件制造水平已达到世界先进水平。目前，CJNF担负着我国大陆上压水堆核电站(秦山核电站300MW、2×600MW，大亚湾核电站和岭澳核电站4×900MW)和巴基斯坦恰希玛核电站300MW 8个反应堆燃料组件制造任务，并正在筹备制造田湾核电站(2×110MW)等燃料组件制造任务。 

    2005年4月6日，中共中央政治局委员、国务院副总经理曾培炎视察YFP时强调，核电要发展，核燃料元件生产也一定要发展，要满足整个核电事业朝前发展的要求。CJNF正为“建设世界一流核燃料元件制造基地”而努力奋斗。

    实测结果显示每制造100吨铀燃料元件排放约10MBq铀(1kg天然铀等于25MBq)，其放射性约为10万千瓦煤电厂一年烟气释放放射性的百分之一，而100吨铀燃料可供600-700万千瓦核电站用1年。 实测显示制造100吨铀燃料元件所排放废水中铀约1GBq，约为10万千瓦煤电厂一年排放废水中放射性的十分之一。

核 燃 料 组 件

控制棒组件

燃 料 芯 块