Вчені за допомогою спектрографічних датчиків прискорять переробку ядерного палива

У Сполучених Штатах ядерне паливо, що відпрацювало, зберігають під землею. Але, всупереч поширеній думці,

ці сховища призначені не для того, щобпозбавлятися від цього палива назавжди, а для зберігання його доти, доки воно знову не знадобиться. Це пов'язано з тим, що у відпрацьованому паливі все ще міститься багато урану та плутонію, а також величезна кількість надзвичайно цінних радіоактивних ізотопів, які мають великий попит у медичних та інженерних колах.

Але тут прихована і справжня проблема:відпрацьоване паливо складається зі складної суміші елементів, практично з половини таблиці Менделєєва. Розділити їх дуже складно. І хоча переробка ядерного палива є важливою галуззю, вона залишається досить консервативною і дорогий. Крім того, підвищує ризики виробництва чистого плутонію, що, в свою чергу, викликає проблеми розповсюдження ядерної зброї.

Один з головних аргументів на користь ядерноїенергетики - крихітне кількість палива, необхідне для роботи реактора. Одна таблетка ядерного палива вагою всього 10 г виділяє енергію, еквівалентну тонні вугілля, але дивно те, що, коли ця таблетка «виснажена», в ній все ще міститься 95% здатного до поділу матеріалу.

Щоб покращити процес рециркуляції, PNNL використовує раманівську спектроскопію для моніторингу відпрацьованого палива в режимі реального часу, коли воно тече в розчині повз датчик.

раманівське системи- це методи хімічного аналізу, яківикористовують взаємодію світла з хімічними зв'язками в молекулі для отримання інформації про її хімічну структуру, фазу і поліморфність, кристалічну структуру і молекулярні взаємодії.

Використовуючи ці дані, можна контролювативідпрацьоване паливо в промислових кількостях, оскільки воно перетворюється в рідку форму і потім вже відправляється в центрифугу, яка розділяє різні елементи по масі. Моніторинг в реальному часі дозволяє більш точно контролювати співвідношення між ураном і плутонієм, а також видаляти небажані елементи та ізотопи для виробництва нового переробленого палива, яке можна спалювати в удосконалених реакторах.

Читайте також

У реакторі Чорнобильської АЕС посилилися ядерні реакції.

З'явився перший електромотор з 95% ефективності

Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?