再处理铀

再处理铀是指从乏燃料再处理过程中回收的铀，铀在再处理过程中回收的材料中占很大一部分。法国、英国和日本均有回收再处理铀的商业企业。拥有核武器的国家在生产武器级钚时，亦回收再处理铀。商业运行的轻水反应堆的乏燃料除包覆材料之外，通常只含有占总重量4%的钚、锕系元素和裂变产物。在过去几十年，因为美国三哩岛核泄漏事故和前苏联切尔诺贝利核事故，以及当时美国、西欧等经济发展和电力需求下降等原因，曾使世界天然铀价格低廉，最低时不到10美元/磅。^[1]加之再处理铀中可裂变材料的比例较低，再处理铀可作为加拿大重水铀反应堆的燃料。

再处理铀中的同位素组成^[2]

同位素	含量	特性
铀-238	99%	可增殖材料
铀-237	0%	新出炉的乏燃料中含0.001%，但半衰期仅一周。
铀-236	0.4%-0.6%[3]	既不能裂变，也不能增殖，还影响反应性。可以产生可溶性的长寿核素镎-237。后者在陆地埋藏中很容易流失，污染地下水。
铀-235	0.4%-0.6%	可裂变材料
铀-234	>0.02%	可增殖材料，但影响反应性。[4]
铀-233	痕量	可裂变材料
铀-232	痕量	其衰变产物铊-208是强γ辐射源，比较难以处理。

过去几年中，铀价格有所回升。如果价格高到一定程度，再处理铀可能会重新受到重视。经过再次铀浓缩后，可以用做核燃料。比起天然铀，浓缩程度需要高一些，以补偿其中较多的²³⁶U。^[5]但是在日本发生过福岛第一核电站事故后，铀价一度狂跌，直至现在也没有涨回事故前的水平。^[1]再处理铀的利用前景再次蒙上阴影。

有人曾经研究过在加拿大重水铀反应堆中使用压水堆和沸水堆中产生的再处理铀。坎杜反应堆以未浓缩的天然铀为燃料（铀-235的天然丰度为0.72%）。而压水堆和沸水堆的乏燃料所含铀-235皆高于0.72%，因此可以直接用于坎杜反应堆，无须再浓缩步骤。在实验中，来自压水堆的乏燃料被切成小块，压制成燃料棒，直接用于坎杜的燃料循环。实验取得相当的成功。^[6]

参考资料

1. 中国核工业杂志：福岛核事故后看天然铀产业走势. [2013-03-29]. （原始内容存档于2015-06-05）.
2. World Nuclear Association Processing of Used Nuclear Fuel. [2013-03-30]. （原始内容存档于2013-02-12）.
3. Processing of Used Nuclear Fuel. [2013-03-29]. （原始内容存档于2016-01-23）.
4. Nuclear France: materials and sites. [2013-03-29]. （原始内容存档于2007-10-19）.
5. Advanced Fuel Cycle Cost Basis (PDF). Idaho National Laboratory. [2013-03-29]. （原始内容 (PDF)存档于2009-01-24）.
6. The Evolution of CANDU Fuel Cycles and Their Potential Contribution to World Peace. [2013-03-29]. （原始内容存档于2018-05-27）.