Forskere vil bruge spektrografiske sensorer til at fremskynde genoparbejdningen af ​​nukleart brændsel

I USA opbevares brugt nukleart brændsel under jorden. Men i modsætning til hvad folk tror,

disse lagerfaciliteter er ikke beregnet tilat slippe af med dette brændstof for altid, og at opbevare det, indtil det er nødvendigt igen. Det skyldes, at det brugte brændsel stadig indeholder meget uran og plutonium, samt enorme mængder af ekstremt værdifulde radioaktive isotoper, som er meget efterspurgte i medicinske og ingeniørmæssige kredse.

Men der er også et reelt problem her:brugt brændstof består af en kompleks blanding af elementer, næsten halvdelen af ​​det periodiske system. Det er meget svært at adskille dem. Selvom oparbejdning af nukleart brændstof er en vigtig industri, er den stadig ret konservativ og dyr. Derudover øger det risikoen for at producere rent plutonium, hvilket igen rejser spredningsproblemer.

Et af hovedargumenterne for atomkraftpower engineering - en lille mængde brændstof, der er nødvendig for at drive en reaktor. En enkelt nukleart brændselspille, der kun vejer 10 gram, afgiver energi svarende til et ton kul, men overraskende nok indeholder den pille, når den er "opbrugt", stadig 95% af det fissile materiale.

For at forbedre recirkulationsprocessen bruger PNNL Raman-spektroskopi til at overvåge brugt brændsel i realtid, når det flyder i opløsning forbi en sensor.

Raman -systemerer metoder til kemisk analyse, derbruge lysets interaktion med kemiske bindinger i et molekyle til at få information om dets kemiske struktur, fase og polymorfi, krystalstruktur og molekylære interaktioner.

Ved hjælp af disse data kan du kontrollerebrugt brændstof i kommercielle mængder, da det omdannes til flydende form og derefter sendes til en centrifuge, som adskiller de forskellige elementer i masse. Overvågning i realtid giver mulighed for mere præcis kontrol af forholdet mellem uran og plutonium, samt fjernelse af uønskede elementer og isotoper for at producere nyt oparbejdet brændstof, der kan brændes i avancerede reaktorer.

Læs også

Atomreaktioner intensiverede i reaktoren på kernekraftværket i Tjernobyl.

Den første elektriske motor med 95% effektivitet dukkede op

Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?