Ядерное «золото» вместо отходов: в США нашли способ ускорить переработку отработавшего топлива

Переработку отработавшего ядерного топлива хотят ускорить с помощью высокоскоростных центрифуг, которые создают нагрузку более 1000 g. Технологию PaCERS адаптируют для разделения радиоактивных компонентов, чтобы возвращать пригодные материалы в топливный цикл и извлекать ценные изотопы. Работу ведут SHINE Technologies, Аргоннская национальная лаборатория и Case Western Reserve University в рамках программы ARPA-E CURIE.

Система PaCERS, или Packed Centrifugal Equipment for Radiochemical Separation, должна заменить часть традиционного оборудования для химического разделения. Вместо высоких колонн, где жидкости движутся под действием силы тяжести и процесс может занимать часы, используется быстро вращающийся аппарат. Центробежная нагрузка ускоряет разделение и позволяет работать с меньшим объёмом растворителя, что потенциально снижает размеры оборудования и затраты на переработку.

Технологию планируют применять для выделения урана и плутония, а также радиоактивных изотопов стронция-90 и америция-241. Они могут использоваться в медицине, промышленности и энергетике. Отдельное направление связано с минорными актинидами — долгоживущими радиоактивными материалами, которые остаются после извлечения других компонентов отработавшего топлива. По данным SHINE, такое топливо сохраняет около 90% первоначального энергетического потенциала.

PaCERS станет частью более масштабного проекта REDUCE — Recover Elements, Destroy Undesirables, Create Energy. После извлечения полезных компонентов оставшиеся долгоживущие радиоактивные материалы планируют подвергать трансмутации с помощью нейтронов, чтобы перевести их в более короткоживущие формы. SHINE рассчитывает использовать эту технологию для переработки накопившихся в США примерно 94 000 тонн отработавшего ядерного топлива и в перспективе сократить срок изоляции части отходов с тысячелетий до десятилетий.

Источник: prnewswire