Zinātnieki izmantos spektrogrāfiskos sensorus, lai paātrinātu kodoldegvielas pārstrādi

Amerikas Savienotajās Valstīs izlietotā kodoldegviela tiek glabāta pazemē. Bet, pretēji plaši izplatītam uzskatam,

šīs uzglabāšanas telpas nav paredzētasatbrīvoties no šīs degvielas uz visiem laikiem un uzglabāt to, līdz tā atkal būs nepieciešama. Tas ir tāpēc, ka lietotā degviela joprojām satur daudz urāna un plutonija, kā arī milzīgu daudzumu ārkārtīgi vērtīgu radioaktīvo izotopu, kas ir ļoti pieprasīti medicīnas un inženierzinātņu aprindās.

Bet šeit ir arī reāla problēma:izlietotā degviela sastāv no sarežģīta elementu maisījuma, kas ir gandrīz puse no periodiskās tabulas. Ir ļoti grūti tos atdalīt. Lai gan kodoldegvielas pārstrāde ir svarīga nozare, tā joprojām ir diezgan konservatīva un dārga. Turklāt tas palielina tīra plutonija ražošanas risku, kas savukārt rada izplatīšanas problēmas.

Viens no galvenajiem argumentiem par labu kodolenerģijaienerģētika - neliels daudzums degvielas, kas nepieciešams reaktora darbināšanai. Viena kodoldegvielas granula, kas sver tikai 10 gramus, izdala enerģiju, kas līdzvērtīga tonnai ogļu, taču pārsteidzoši, ka, kad šī granula ir "izsmelta", tajā joprojām ir 95% skaldāmā materiāla.

Lai uzlabotu recirkulācijas procesu, PNNL izmanto Ramana spektroskopiju, lai reāllaikā uzraudzītu izlietoto degvielu, kad tā plūst šķīdumā garām sensoram.

Ramana sistēmasir ķīmiskās analīzes metodes, kasizmantot gaismas mijiedarbību ar ķīmiskajām saitēm molekulā, lai iegūtu informāciju par tās ķīmisko struktūru, fāzi un polimorfismu, kristāla struktūru un molekulu mijiedarbību.

Izmantojot šos datus, jūs varat kontrolētizlietotā degviela komerciālos daudzumos, jo tā tiek pārveidota šķidrā veidā un pēc tam nosūtīta uz centrifūgu, kas atdala dažādus elementus pēc masas. Monitorings reāllaikā ļauj precīzāk kontrolēt urāna un plutonija attiecību, kā arī noņemt nevēlamus elementus un izotopus, lai iegūtu jaunu pārstrādātu degvielu, ko var sadedzināt progresīvos reaktoros.

Lasīt arī

Černobiļas atomelektrostacijas reaktorā pastiprinājās kodolreakcijas.

Parādījās pirmais elektromotors ar 95% efektivitāti

Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?