Les scientifiques utiliseront des capteurs spectrographiques pour accélérer le retraitement du combustible nucléaire

Aux États-Unis, le combustible nucléaire usé est stocké sous terre. Mais contrairement à la croyance populaire,

ces installations de stockage ne sont pas destinées àse débarrasser définitivement de ce carburant et le stocker jusqu'à ce qu'on en ait à nouveau besoin. En effet, le combustible usé contient encore beaucoup d'uranium et de plutonium, ainsi que d'énormes quantités d'isotopes radioactifs extrêmement précieux et très demandés dans les milieux médicaux et techniques.

Mais il y a aussi un vrai problème ici :le combustible usé est constitué d'un mélange complexe d'éléments, presque la moitié du tableau périodique. Il est très difficile de les séparer. Bien que le retraitement du combustible nucléaire soit une industrie importante, il reste assez conservateur et coûteux. De plus, elle augmente les risques de production de plutonium pur, ce qui pose à son tour des problèmes de prolifération.

L'un des principaux arguments en faveur du nucléairegénie énergétique - une infime quantité de combustible nécessaire au fonctionnement d'un réacteur. Une seule pastille de combustible nucléaire ne pesant que 10 grammes dégage une énergie équivalente à une tonne de charbon, mais étonnamment, lorsque cette pastille est « épuisée », elle contient encore 95 % de matière fissile.

Pour améliorer le processus de recirculation, le PNNL utilise la spectroscopie Raman pour surveiller en temps réel le combustible usé lorsqu'il s'écoule en solution devant un capteur.

Systèmes Ramansont des méthodes d'analyse chimique quiutiliser l'interaction de la lumière avec les liaisons chimiques d'une molécule pour obtenir des informations sur sa structure chimique, sa phase et son polymorphisme, sa structure cristalline et ses interactions moléculaires.

En utilisant ces données, vous pouvez contrôlercombustible usé en quantités commerciales, car il est transformé sous forme liquide puis envoyé dans une centrifugeuse, qui sépare les différents éléments en masse. La surveillance en temps réel permet un contrôle plus précis du rapport entre l'uranium et le plutonium, ainsi que l'élimination des éléments et des isotopes indésirables pour produire un nouveau combustible retraité qui peut être brûlé dans des réacteurs avancés.

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