Ученые с помощью спектрографических датчиков ускорят переработку ядерного топлива

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) разработали способ ускорения переработки отработавшего ядерного топлива. Для этого они применили методы спектроскопического мониторинга. О результатах исследования пишет ACS Sensors.

В Соединенных Штатах отработавшее ядерное топливо хранят под землей. Но, вопреки распространенному мнению, эти хранилища предназначены не для того, чтобы избавляться от этого топлива навсегда, а для хранения его до тех пор, пока оно снова не понадобится. Это связано с тем, что в отработавшем топливе все еще содержится много урана и плутония, а также огромное количество чрезвычайно ценных радиоактивных изотопов, которые пользуются большим спросом в медицинских и инженерных кругах.

Но тут скрыта и настоящая проблема: отработавшее топливо состоит из сложной смеси элементов, практически из половины таблицы Менделеева. Разделить их очень сложно. И хотя переработка ядерного топлива является важной отраслью, она остается достаточно консервативной и дорогой. Кроме того, повышает риски производства чистого плутония, что, в свою очередь, вызывает проблемы распространения ядерного оружия.


Один из главных аргументов в пользу ядерной энергетики — крошечное количество топлива, необходимое для работы реактора. Одна таблетка ядерного топлива весом всего 10 г выделяет энергию, эквивалентную тонне угля, но удивительно то, что, когда эта таблетка «истощена», в ней все еще содержится 95% способного к делению материала.


Чтобы улучшить процесс рециркуляции, PNNL использует рамановскую спектроскопию для мониторинга отработавшего топлива в режиме реального времени, когда оно течет в растворе мимо датчика.


Рамановские системы — это методы химического анализа, которые используют взаимодействие света с химическими связями в молекуле для получения информации о ее химической структуре, фазе и полиморфности, кристаллической структуре и молекулярных взаимодействиях.


Используя эти данные, можно контролировать отработавшее топливо в промышленных количествах, поскольку оно преобразуется в жидкую форму и затем уже отправляется в центрифугу, которая разделяет различные элементы по массе. Мониторинг в реальном времени позволяет более точно контролировать соотношение между ураном и плутонием, а также удалять нежелательные элементы и изотопы для производства нового переработанного топлива, которое можно сжигать в усовершенствованных реакторах.


Читайте также

В реакторе Чернобыльской АЭС усилились ядерные реакции.

Появился первый электромотор с 95% эффективности

Физики создали аналог черной дыры и подтвердили теорию Хокинга. К чему это приведет?

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука