Forskare kommer att använda spektrografiska sensorer för att påskynda upparbetningen av kärnbränsle

I USA lagras använt kärnbränsle under jord. Men i motsats till vad många tror,

dessa lagringsanläggningar är inte avsedda attatt bli av med detta bränsle för alltid, och att lagra det tills det behövs igen. Det beror på att det använda bränslet fortfarande innehåller mycket uran och plutonium, samt enorma mängder extremt värdefulla radioaktiva isotoper som är mycket efterfrågade i medicinska och ingenjörskretsar.

Men det finns också ett verkligt problem här:använt bränsle består av en komplex blandning av element, nästan hälften av det periodiska systemet. Det är mycket svårt att separera dem. Och även om upparbetning av kärnbränsle är en viktig industri, är den fortfarande ganska konservativ och dyr. Dessutom ökar risken för att producera rent plutonium, vilket i sin tur väcker spridningsproblem.

Ett av huvudargumenten till förmån för kärnkraftkraftteknik - en liten mängd bränsle som behövs för att driva en reaktor. En enda kärnbränslepellet som väger endast 10 gram avger energi motsvarande ett ton kol, men överraskande, när denna pellet är "utarmad" innehåller den fortfarande 95% av det klyvbara materialet.

För att förbättra recirkulationsprocessen använder PNNL Raman-spektroskopi för att övervaka använt bränsle i realtid när det strömmar i lösning förbi en sensor.

Raman-systemär metoder för kemisk analys somanvända ljusets interaktion med kemiska bindningar i en molekyl för att få information om dess kemiska struktur, fas och polymorfism, kristallstruktur och molekylära interaktioner.

Med hjälp av dessa data kan du styraanvänt bränsle i kommersiella kvantiteter, eftersom det omvandlas till flytande form och sedan skickas till en centrifug, som separerar de olika elementen i massa. Realtidsövervakning möjliggör mer noggrann kontroll av förhållandet mellan uran och plutonium, samt avlägsnande av oönskade element och isotoper för att producera nytt upparbetat bränsle som kan brännas i avancerade reaktorer.

Läs också

Kärnreaktionerna intensifierades i reaktorn i kärnkraftverket i Tjernobyl.

Den första elmotorn med 95% verkningsgrad dök upp

Fysiker har skapat en analog av ett svart hål och bekräftat Hawkings teori. Vart leder det?