Радіоактивні речовини: прискорення безпеки, науковці зменшили період на тисячі років.

Революційна технологія дасть змогу переробляти небезпечні стрижні протягом обмеженого часу.

Атомна енергія не настільки екологічна, як би нам хотілося вважати. Ключовою проблемою є радіоактивні залишки, котрі потребують відповідної утилізації. Головним викликом для цивілізації тут виступає час: природний хід розпаду шкідливих елементів може охоплювати сотні тисячоліть. Однак група науковців із США відшукала можливість скоротити цей період у тисячі разів.

Про це повідомляє BGR.

Міністерство енергетики США анонсувало, що Національний прискорювальний центр імені Томаса Джефферсона стане лідером масштабної програми з удосконалення роботи з відходами АЕС. Проєкт, який отримав назву NEWTON (Оптимізація трансмутації ядерних відходів задля отримання енергії), ґрунтується на застосуванні прискорювачів часток.

Першочергове завдання — зменшити тривалість радіоактивного розпаду використаних паливних стрижнів зі 100 000 років до приблизно 300 років. Дослідники називають даний процес трансмутацією. Це, по суті, сучасна алхімія, де шкідливі радіоактивні ізотопи перетворюються на менш стійкі та швидше розпадаються.

Як функціонує технологія майбутнього

Прискорювач частинок випускає потоки високоенергійних протонів у подібні матеріали, як рідка ртуть. В ході цього процесу вивільняються нейтрони, які направляються в контейнери з атомними відходами.

Нейтрони з’єднуються з відпрацьованим паливом, розбавляючи матеріал і зменшуючи його радіоактивний строк придатності. Важливо, що дана реакція також продукує додаткову електроенергію, що робить процес ще більш вигідним.

Після завершення перетворення субстанцію можна буде без ризиків поховати лише на 300 років або навіть рециклювати для корисних цілей. За умови стрімкого прогресу технологій, цей термін у майбутньому може зменшитися до кількох десятиліть.

На програму NEWTON вже надано грант у розмірі 8,17 мільйона доларів. Ці фінанси будуть спрямовані на два основні напрямки:

1. Зміцнення компонентів прискорювача: науковці мають намір додати шар олова на внутрішню поверхню ніобієвого покриття. Це дозволить обладнанню функціонувати при вищих температурах, усуваючи необхідність у дорогому кріогенному охолодженні.

2. Ефективне живлення: дослідники вивчають застосування магнетрона для живлення пучків частинок, що має суттєво збільшити ККД всієї установки.

У випадку, якщо лабораторія Джефферсона досягне успіху, вже через 30 років інженери зможуть використовувати цю технологію в промислових масштабах. Це зробить атомну енергетику значно екологічнішою та звільнить наступні покоління від тягаря радіоактивного непотребу.

Нагадаємо, більше ніж 200 000 барелів із радіоактивними відходами знаходяться на дні Атлантичного океану вже майже пів століття. Це є наслідком практики 1946–1990 років, коли європейські країни, зокрема Франція та Велика Британія, скидали ядерні матеріали, запаковані в бетон і асфальт, в море.