Mokslininkai naudos spektrografinius jutiklius, kad pagreitintų branduolinio kuro perdirbimą

Jungtinėse Amerikos Valstijose panaudotas branduolinis kuras laikomas po žeme. Tačiau, priešingai populiariam įsitikinimui,

šios saugyklos nėra skirtosatsikratyti šio kuro amžiams ir laikyti, kol vėl prireiks. Taip yra todėl, kad panaudotame kure vis dar yra daug urano ir plutonio, taip pat didžiuliai kiekiai itin vertingų radioaktyviųjų izotopų, kurių labai reikia medicinos ir inžinerijos srityse.

Tačiau čia yra ir reali problema:panaudotas kuras susideda iš sudėtingo elementų mišinio, beveik pusės periodinės lentelės. Labai sunku juos atskirti. Nors branduolinio kuro perdirbimas yra svarbi pramonė, jis išlieka gana konservatyvus ir brangus. Be to, tai padidina gryno plutonio gamybos riziką, o tai savo ruožtu kelia proliferacijos problemų.

Vienas pagrindinių argumentų branduolinės energetikos naudaienergetika - nedidelis kuro kiekis, reikalingas reaktoriui eksploatuoti. Viena branduolinio kuro granulė, sverianti tik 10 gramų, išskiria energiją, tolygią tonai anglies, tačiau stebėtina, kad kai ta granula „išsenka“, joje vis tiek yra 95% skiliųjų medžiagų.

Siekdama pagerinti recirkuliacijos procesą, PNNL naudoja Ramano spektroskopiją, kad realiuoju laiku stebėtų panaudotą kurą, kai jis teka tirpale pro jutiklį.

Ramano sistemosyra cheminės analizės metodai, kuriepanaudoti šviesos sąveiką su cheminiais ryšiais molekulėje, kad gautų informaciją apie jos cheminę struktūrą, fazę ir polimorfizmą, kristalų struktūrą ir molekulinę sąveiką.

Naudodami šiuos duomenis galite valdytipanaudotas kuras komerciniais kiekiais, nes jis paverčiamas skystu pavidalu ir po to siunčiamas į centrifugą, kurioje masė atskiria įvairius elementus. Realaus laiko stebėjimas leidžia tiksliau kontroliuoti santykį tarp urano ir plutonio, taip pat pašalinti nepageidaujamus elementus ir izotopus, kad gautų naują perdirbtą kurą, kurį galima deginti pažangiuose reaktoriuose.

Taip pat skaitykite

Černobylio atominės elektrinės reaktoriuje sustiprėjo branduolinės reakcijos.

Pasirodė pirmasis elektrinis variklis, kurio efektyvumas buvo 95%

Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?