Los científicos utilizarán sensores espectrográficos para acelerar el reprocesamiento de combustible nuclear

En Estados Unidos, el combustible nuclear gastado se almacena bajo tierra. Pero, contrariamente a la creencia popular,

Estas instalaciones de almacenamiento no están destinadas adeshacerse de este combustible para siempre y almacenarlo hasta que se vuelva a necesitar. Esto se debe a que el combustible gastado todavía contiene mucho uranio y plutonio, así como enormes cantidades de isótopos radiactivos extremadamente valiosos que tienen una gran demanda en los círculos médicos y de ingeniería.

Pero también hay un problema real aquí:El combustible gastado consiste en una mezcla compleja de elementos, casi la mitad de la tabla periódica. Es muy difícil separarlos. Aunque el reprocesamiento de combustible nuclear es una industria importante, sigue siendo bastante conservadora y cara. Además, aumenta los riesgos de producir plutonio puro, lo que a su vez plantea problemas de proliferación.

Uno de los principales argumentos a favor de la energía nuclearIngeniería de energía: una pequeña cantidad de combustible necesaria para operar un reactor. Una sola pastilla de combustible nuclear que pesa sólo 10 gramos emite energía equivalente a una tonelada de carbón, pero sorprendentemente, cuando esta pastilla se "agota", todavía contiene el 95% del material fisible.

Para mejorar el proceso de recirculación, PNNL utiliza espectroscopía Raman para monitorear el combustible gastado en tiempo real a medida que fluye en solución a través de un sensor.

Sistemas RamanSon métodos de análisis químico queutilizar la interacción de la luz con los enlaces químicos de una molécula para obtener información sobre su estructura química, fase y polimorfismo, estructura cristalina e interacciones moleculares.

Con estos datos, puede controlarcombustible gastado en cantidades comerciales, ya que se convierte en forma líquida y luego se envía a una centrífuga, que separa los diversos elementos por masa. El monitoreo en tiempo real permite un control más preciso de la relación entre uranio y plutonio, así como la eliminación de elementos e isótopos no deseados para producir nuevo combustible reprocesado que se puede quemar en reactores avanzados.

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