Аргонська національна лабораторія працює над покращенням переробки відпрацьованого ядерного палива, що зекономить цінні метали
08.04.2025
Вчені Аргонської національної лабораторії досліджують технологію переробки відпрацьованого ядерного палива, яка може призвести до зменшення масштабу та підвищення ефективності процесу вилучення металів. Дослідження, яке очолює радіохімік з АНЛ Анна Сервіс за фінансування Агентства перспективних дослідницьких проєктів Міністерства енергетики США (ARPA-E), може мати вплив не лише на ядерний паливний цикл, але й на інші процеси переробки цінних металів, повідомляє АНЛ. Проєкт «Інтенсифікація захоплення радіоізотопів за допомогою обертових контакторів з насипним шаром» розпочався у 2023 році й має завершитися у січні 2026 року.
Наразі США стикаються з проблемами повторного використання або утилізації відпрацьованого ядерного палива, яке здебільшого зберігається на реакторних майданчиках по всій країні. Переробляючи відпрацьоване паливо на місці його первинного використання або поблизу нього, нові технології мають на меті мінімізувати ризики, пов'язані з його транспортуванням і зберіганням. Менш масштабний, більш локальний підхід до переробки матеріалів був би привабливим для громадськості, дешевшим у реалізації і включав би в себе безліч інших заходів з підвищення безпеки.
Анна Сервіс і її команда досліджують три різні підходи, які використовують технологію контакторів з обертовим насадженим шаром (RPB) для вилучення уранових і трансуранових елементів, а також рідкоземельних елементів: газове очищення, екстракцію рідина-рідина і екстракцію з твердої фази. У кожному з цих підходів використовується стан речовини – газ, рідина або тверда фаза – для відокремлення потрібних матеріалів від небажаних. Після того, як бажані матеріали ізольовані в новому потоці або розчині, їх можна вилучити. Небажані матеріали, тим часом, можуть бути вилучені в менших, менш небезпечних кількостях.