Экономия на деактивации: разработана технология для переработки уран-графитового топлива

Российские ученые разработали новую технологию для обработки ядерных отходов.

Российские физики предложили новаторский метод, использующий ионно-плазменную технологию для обеззараживания радиоактивного графита из реакторов и переработки использованного ядерного топлива. Эта технология способна извлекать радиоактивный углерод из графитовых блоков и перерабатывать топливо с эффективностью до 99%, как сообщает пресс-центр Российского научного фонда (РНФ).

По словам Анны Петровской, генерального директора компании "ИнноПлазмаТех", данный метод позволит значительно снизить затраты на демонтаж уран-графитовых реакторов и сделать переработку топлива дешевле и экологичнее. Технология уже запатентована совместно с ГК "Росатом" и АО "Концерн Росэнергоатом", и начат процесс международного патентования.

Ученые подчеркивают, что их разработка решает давнюю проблему атомной энергетики - обеззараживание облученного графита, который служит замедлителем нейтронов. В мире накоплено около 260 тысяч тонн такого графита, из которых в России находится примерно 60 тысяч тонн. До сих пор не было найдено оптимального способа его обеззараживания.

Исследователи установили, что радионуклиды, включая углерод-14, могут быть выделены из графита, если поместить его в аргоновую плазму при температуре около 1700 градусов Цельсия. Нагрев заставляет радиоактивные атомы мигрировать к поверхности графита, откуда их можно безопасно удалить с помощью распыления.

Аналогичный процесс применяется для переработки ядерного топлива, позволяя извлекать до 99% расщепляющихся материалов, которые мешают его повторному использованию. Топливные элементы помещаются в разделительную трубу, через которую проходит аргоновая плазма, нагретая до 2600 градусов Цельсия.

После нагрева плазма с радионуклидами охлаждается до комнатной температуры, что приводит к осаждению различных элементов на разных участках трубы. Это позволяет эффективно разделить и повторно использовать компоненты топлива в производстве и других областях, заключили ученые.

Фото: Wikimedia Commons/Own work, Шестаков Сергей Николаевич , (Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International. )