«Радиоактивное золото»: ученые нашли способ извлекать ценности из ядерных отходов
Американская компания SHINE Technologies разработала технологию, которая позволяет извлекать из ядерных отходов ценные уран и плутоний за секунды вместо часов, вместо того чтобы просто хоронить их на десятки тысяч лет.
Полина ТихоноваАвтор Hi-Tech Mail
Американская компания SHINE Technologies совместно с Аргоннской национальной лабораторией, Университетом Кейс Вестерн Резерв и Министерством энергетики США разрабатывает технологию, которая позволяет извлекать из облученного ядерного топлива ценные материалы. Не нужно будет хранить отходы на десятки тысяч лет. Проект получил название REDUCE — Recover Elements, Destroy Undesirables, Create Energy, то есть «извлечь элементы, уничтожить ненужное, создать энергию».
В основе технологии — оборудование PaCERS, которое подвергает раствор с переработанным топливом центробежной силе свыше 1 000 g. Традиционный метод разделения PUREX работает через гравитационные колонны и занимает часы, а центрифуги PaCERS справляются с той же задачей за секунды, требуют намного меньше жидкости и позволяют выделять даже короткоживущие изотопы, которые раньше просто не успевали извлечь.
Компактность технологии дает еще одно важное преимущество: она не позволяет плутонию накапливаться в опасных концентрациях на одном участке производства. Сама установка при этом получается заметно меньше и дешевле в эксплуатации, чем традиционные заводы по переработке топлива.
Цифры, которые приводят разработчики, впечатляют. В хранилищах США сейчас скопилось около 94 тыс. тонн отработанного ядерного топлива, и примерно 90% этой массы — все еще ценные уран и плутоний. Одни только изотопы в этих отходах разработчики оценивают в 24 млрд долларов, а суммарная стоимость топлива, по их расчетам, измеряется триллионами. Если технологию удастся масштабировать, срок обращения с ядерными отходами может сократиться со ста с лишним тысяч лет до нескольких десятилетий.
«Отработанное ядерное топливо — это огромный ресурс с множеством ценных материалов, которые можно извлечь и использовать вместо того, чтобы хранить или, того хуже, утилизировать», — говорит технический директор SHINE Technologies Росс Радел.
Получается, США сами во многом создали нынешнюю проблему с ядерными отходами. В 1970-х годах страна отказалась не только от реакторов-размножителей, но и от переработки отработанного топлива. Одной из главных причин были опасения, что переработка может упростить получение материалов для ядерного оружия. В результате США пошли по другому пути: отработанное топливо просто складировали на территориях АЭС, и за десятилетия его накопилось огромное количество.
При этом такие отходы не просто бесполезный мусор. В них остаются уран и плутоний, а также другие ценные изотопы, которые можно использовать в медицине, промышленности и космической технике. Например, речь идет о стронции-90, палладии и америции-241. Получается, значительная часть того, что сейчас считается отходами, на самом деле может быть полезным сырьем.
Ранее мы писали о том, что в США разработали ускорители частиц размером с кофейную банку для переработки ядерных отходов прямо на месте. Компактные приборы позволяют обрабатывать отходы без строительства гигантских хранилищ.
ФизикаПоделиться
