核(he)(he)(he)(he)燃(ran)(ran)料循(xun)環是(shi)核(he)(he)(he)(he)燃(ran)(ran)料獲得(de)、使用(yong)、處(chu)理和回收利(li)用(yong)的(de)全過程。一般包(bao)括鈾資源開發和核(he)(he)(he)(he)燃(ran)(ran)料加工（前端(duan)(duan)）、核(he)(he)(he)(he)燃(ran)(ran)料在反應堆(dui)中使用(yong)、乏燃(ran)(ran)料處(chu)理（后端(duan)(duan)）三大部分。反應堆(dui)是(shi)核(he)(he)(he)(he)燃(ran)(ran)料循(xun)環的(de)中心(xin)(xin)環節，燃(ran)(ran)料組件是(shi)反應堆(dui)的(de)心(xin)(xin)臟(zang)或核(he)(he)(he)(he)心(xin)(xin)。 示(shi)意圖(tu) 前端 1.鈾礦地質勘探 鈾(you)是(shi)核工(gong)業最基(ji)本(ben)的原(yuan)料。鈾(you)礦(kuang)(kuang)地(di)質勘探(tan)的任務，是(shi)查明(ming)和研究鈾(you)礦(kuang)(kuang)床形成的地(di)質條件，闡明(ming)鈾(you)礦(kuang)(kuang)床在時(shi)間上和空間上分(fen)布的規律(lv)，運用鈾(you)礦(kuang)(kuang)床形成和分(fen)布的規律(lv)指導普查勘探(tan)，探(tan)明(ming)地(di)下的鈾(you)礦(kuang)(kuang)資源。 地殼中的鈾，以鈾礦物、類質圖像（形成含鈾礦物）和吸附狀態的形式存在。由于鈾的化學性質活潑，所以不存在天然的純元素。鈾礦物主要是形成化合物。目前已發現的鈾礦物和含鈾礦物有200種以上，其中只有10余種鈾礦物具有實際的開采價值。 鈾礦(kuang)床(chuang)是(shi)鈾礦(kuang)物的堆(dui)積體。鈾礦(kuang)床(chuang)是(shi)分散在地(di)(di)(di)殼(ke)中(zhong)(zhong)的鈾元素在各(ge)種地(di)(di)(di)質作用下(xia)不(bu)斷集(ji)中(zhong)(zhong)而形成(cheng)的，也是(shi)地(di)(di)(di)殼(ke)不(bu)斷演變的結果。查(cha)明(ming)鈾礦(kuang)床(chuang)的形成(cheng)過程，對有效的指導普(pu)查(cha)勘探具有十(shi)分重要的意(yi)義。 鈾礦普(pu)查(cha)勘探工(gong)(gong)作的程序(xu)，包括區(qu)域區(qu)域地(di)(di)(di)質(zhi)調查(cha)、普(pu)查(cha)和詳查(cha)、揭露評價、勘探等相(xiang)互(hu)銜(xian)接(jie)的階段。同時還伴(ban)隨(sui)一些(xie)列的基礎地(di)(di)(di)質(zhi)工(gong)(gong)作，如地(di)(di)(di)形(xing)測(ce)量、地(di)(di)(di)質(zhi)填圖、原始(shi)資料編錄、巖石礦物鑒定、樣品的化學與物理分析、礦石工(gong)(gong)藝試驗等。 2. 鈾(you)礦開采(cai) 鈾(you)礦(kuang)開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)是生產鈾(you)的第一(yi)步。任務是把(ba)工業的鈾(you)礦(kuang)從地下礦(kuang)床(chuang)中開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)出來，或(huo)將鈾(you)經化(hua)學溶(rong)浸，生產液體鈾(you)化(hua)合物。鈾(you)礦(kuang)的開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)與其他(ta)金屬物質的開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)基(ji)本相同，但是由于鈾(you)礦(kuang)有放(fang)射(she)性，能放(fang)出放(fang)射(she)性氣(qi)體（氡氣(qi)），品位較低，礦(kuang)體分散和形態復雜，所以(yi)鈾(you)礦(kuang)開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)又(you)有一(yi)些特(te)殊的地方。 鈾礦開(kai)采方法主(zhu)要有露天(tian)開(kai)采、地(di)下開(kai)采和原地(di)浸出采鈾三(san)種方法。 5、 鈾提取工藝（水冶） 鈾(you)(you)提取工藝的基本(ben)任務(wu)是(shi)將(jiang)開采出(chu)來的礦產加工富集成含鈾(you)(you)較高的中間產品，通常稱為鈾(you)(you)化學濃縮(suo)物，經過(guo)進一步(bu)強化，加工成鈾(you)(you)氧化物作為下一步(bu)工序(xu)的原料。 常規的鈾提取(qu)工藝一(yi)般包(bao)括，礦石品(pin)味、磨礦、礦石浸出、固液分離、鈾提取(qu)（鈾提純(chun)）、沉淀(dian)等工序(xu)。 礦(kuang)產開采出(chu)來后，經過破碎磨細，使鈾礦(kuang)物(wu)充分暴(bao)露，以便于浸(jin)(jin)出(chu)，然后在一定的(de)工藝條件下，借助一些(xie)化學試(shi)劑與其(qi)他手段將礦(kuang)石中有價值的(de)成分選擇(ze)性的(de)溶(rong)解(jie)出(chu)來。有兩種浸(jin)(jin)出(chu)方法：即酸法和(he)堿法。 礦石浸出(chu)后的礦漿中含有(you)礦石尾渣，需(xu)要通過一定的方(fang)法(fa)將固體(ti)（浸出(chu)尾渣）和液(ye)體(ti)（浸出(chu)液(ye)）分離開來，常(chang)用的方(fang)法(fa)有(you)過濾、離心和沉降。固液(ye)分離可獲得稀(xi)濃度(du)礦漿或清液(ye)。 浸出(chu)液中，不僅鈾(you)含量低，而(er)且雜志種類(lei)多，含量高(gao)，必須將這些雜志去除才(cai)能達(da)到(dao)核電要(yao)求。這一步溶(rong)液純化(hua)過程，有兩種方(fang)法(fa)(fa)可供選(xuan)擇，離子交換法(fa)(fa)（又稱吸附法(fa)(fa)）和溶(rong)劑萃取法(fa)(fa)。沉淀(dian)出(chu)鈾(you)化(hua)學濃縮物(wu)(wu)的工(gong)藝工(gong)程是水(shui)冶生產的最(zui)后(hou)一道工(gong)序，沉淀(dian)方(fang)法(fa)(fa)有中合法(fa)(fa)和過氧(yang)化(hua)氫沉淀(dian)法(fa)(fa)。沉淀(dian)物(wu)(wu)經洗滌、壓濾、干燥(zao)后(hou)即得到(dao)水(shui)冶產品鈾(you)化(hua)學濃縮物(wu)(wu)，又稱黃(huang)餅。 6、 鈾濃縮生產技術 根據U-235和U-238相對原子質量不同，對鈾同位素進行分離，使鈾-235富集提高的處理即為濃縮。現代工業上采用的濃縮方法是氣體擴散法、氣體離心法和激光分離法。濃縮處理是以六氟化鈾形式進行的，分離后余下的尾料，即含鈾-235約0.3%的貧化鈾可作為貧鈾彈的材料等。 7、 反應堆用的燃料元件 經過(guo)(guo)提純或(huo)同(tong)位(wei)素分(fen)離后的鈾，還(huan)不能直(zhi)接(jie)用于核燃(ran)料，還(huan)要經過(guo)(guo)化學、物理、機械加(jia)工等復雜而又嚴(yan)格的過(guo)(guo)程，制成形(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)和品位(wei)各異的元(yuan)件(jian)，才能供各種反應(ying)(ying)堆作為(wei)燃(ran)料來使用。這(zhe)是保(bao)證反應(ying)(ying)堆安全運行(xing)的一個關鍵(jian)環節。按組(zu)分(fen)特征，可(ke)分(fen)為(wei)金屬型(xing)、陶瓷型(xing)和彌散型(xing)三種；按幾何形(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)分(fen)，有(you)柱狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、棒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、環狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、板狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、條狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、球狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、棱柱狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)元(yuan)件(jian)；按反應(ying)(ying)堆分(fen)，有(you)試驗堆元(yuan)件(jian)、生產堆元(yuan)件(jian)、動(dong)力堆元(yuan)件(jian)。 核(he)燃(ran)料(liao)(liao)元件(jian)種類繁多，一般都由(you)燃(ran)料(liao)(liao)芯體和(he)包殼(ke)管組(zu)成(cheng)。核(he)燃(ran)料(liao)(liao)元件(jian)由(you)燃(ran)料(liao)(liao)組(zu)件(jian)和(he)相(xiang)關(guan)組(zu)件(jian)構成(cheng)，燃(ran)料(liao)(liao)組(zu)件(jian)用于(yu)裂變釋放能量；相(xiang)關(guan)組(zu)件(jian)有控制棒組(zu)件(jian)、可燃(ran)毒物組(zu)件(jian)、中子源組(zu)件(jian)及組(zu)流塞組(zu)件(jian)，為鏈式(shi)反(fan)應的控制起到(dao)各自的作用。 核(he)燃料(liao)(liao)元件(jian)在反(fan)應堆(dui)中(zhong)的(de)工況十分惡(e)劣，長期處(chu)于強輻射、高溫(wen)、高流速甚至高壓的(de)環境中(zhong)，因此，芯體(ti)要有優(you)良的(de)綜合性能。對包(bao)殼材料(liao)(liao)還要求有較小的(de)熱中(zhong)子(zi)吸收截面(mian)（快(kuai)堆(dui)除(chu)外），在使用壽期內，不能破損、因此核(he)燃料(liao)(liao)元件(jian)制造(zao)是一(yi)種高科技(ji)含量(liang)的(de)技(ji)術(shu)。 8、 燃料元件在反應堆中的“燃燒” 核電(dian)站(zhan)就(jiu)是利用一座或(huo)若干動力反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)所(suo)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)能(neng)來發電(dian)或(huo)發電(dian)兼(jian)供熱(re)的(de)(de)(de)動力設(she)施，反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)是核電(dian)的(de)(de)(de)關鍵設(she)備，鏈式(shi)反(fan)應(ying)(ying)在(zai)其(qi)中進行。核燃料元件在(zai)反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)內發生(sheng)(sheng)裂變而產(chan)生(sheng)(sheng)大量的(de)(de)(de)熱(re)能(neng)，再用處于高(gao)壓力下(xia)的(de)(de)(de)水(shui)把熱(re)能(neng)帶(dai)出，在(zai)蒸(zheng)汽(qi)發生(sheng)(sheng)器內產(chan)生(sheng)(sheng)蒸(zheng)汽(qi)，蒸(zheng)汽(qi)推動汽(qi)輪(lun)機帶(dai)著發電(dian)機一起轉動，電(dian)就(jiu)源源不斷的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)，通(tong)過(guo)電(dian)網送到四面八方。 后端 核燃(ran)料后端包(bao)括燃(ran)料元件（指(zhi)乏燃(ran)料）在堆(dui)內貯存(cun)、運輸、中間(jian)貯存(cun)、后處理（回收(shou)利(li)用）及永久性的(de)地質處置。 乏燃料(liao)是指在反應(ying)堆(dui)中(zhong)進行(xing)反應(ying)后卸出的(de)燃料(liao)。乏燃料(liao)不(bu)能直接進行(xing)后處(chu)理，需進行(xing)一段時間的(de)堆(dui)內貯存及中(zhong)間貯存，達到冷卻的(de)目的(de)。 針對反應(ying)堆卸(xie)下(xia)的乏燃(ran)料有著不同的管(guan)理措施，主要(yao)分(fen)為兩種策略： ① 一次通過。乏燃料卸出后經堆內貯存及中間貯存，直接（或經切割）包裝后作為廢物送入深地質層處置或長期貯存。 ② 閉式循環。乏燃料冷卻后通過后處理等一系列過程使得核燃料使用過程閉合循環。 