Vědci použijí spektrografické senzory k urychlení přepracování jaderného paliva

Ve Spojených státech je vyhořelé jaderné palivo skladováno pod zemí. Ale na rozdíl od všeobecného přesvědčení,

tato skladovací zařízení nejsou určenazbavit se tohoto paliva navždy a uložit jej, dokud nebude znovu potřeba. Vyhořelé palivo totiž stále obsahuje hodně uranu a plutonia a také obrovské množství extrémně cenných radioaktivních izotopů, po kterých je v lékařských a inženýrských kruzích velká poptávka.

Existuje však také skutečný problém:vyhořelé palivo se skládá ze složité směsi prvků, téměř poloviny periodické tabulky. Je velmi obtížné je oddělit. Přestože je přepracování jaderného paliva důležitým průmyslovým odvětvím, zůstává poměrně konzervativní a nákladné. Kromě toho zvyšuje riziko produkce čistého plutonia, což zase zvyšuje problémy s proliferací.

Jeden z hlavních argumentů ve prospěch jaderné energetikyenergetika - malé množství paliva potřebné k provozu reaktoru. Jediná peleta s jaderným palivem o hmotnosti pouze 10 gramů vydává energii ekvivalentní tuně uhlí, ale překvapivě, když je tato peleta „vyčerpaná“, stále obsahuje 95% štěpného materiálu.

Pro zlepšení procesu recirkulace používá PNNL Ramanovu spektroskopii k monitorování vyhořelého paliva v reálném čase, jak proudí v roztoku kolem senzoru.

Ramanovy systémyjsou metody chemické analýzy, kterévyužít interakce světla s chemickými vazbami v molekule k získání informací o její chemické struktuře, fázi a polymorfismu, krystalové struktuře a molekulárních interakcích.

Pomocí těchto dat můžete ovládatvyhořelé palivo v komerčních množstvích, protože je přeměněno na kapalnou formu a poté odesláno do odstředivky, která odděluje různé prvky hmotnostně. Monitorování v reálném čase umožňuje přesnější řízení poměru mezi uranem a plutoniem a také odstranění nežádoucích prvků a izotopů za účelem výroby nového přepracovaného paliva, které lze spalovat v pokročilých reaktorech.

Přečtěte si také

Jaderné reakce zesílily v reaktoru černobylské jaderné elektrárny.

Objevil se první elektromotor s 95% účinností

Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?