• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30.10.2023
УрФУ
202

Уральские ученые модернизировали процесс переработки ядерного топлива

4.4

Ученые УрФУ обнаружили, что использование галлия и индия может удешевить процесс пирохимической переработки ядерного топлива, сохранив при этом его эффективность. Технология подразумевает использование расплавленных солей и жидкого галлия для разделения компонентов отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Чтобы удешевить этот процесс, физики добавили индий — технология осталась такой же эффективной, но стоимость самой переработки снизилась. Результаты исследования позволят модернизировать современные методы переработки ОЯТ и сделать их более эффективными.

Уральские ученые модернизировали процесс переработки ядерного топлива
Уральские ученые модернизировали процесс переработки ядерного топлива / © Getty images / Автор: Visellia Orfius

Подробная информация об исследовании опубликована в Alloys. «Один из вариантов переработки ОЯТ — это метод с использованием системы «солевой расплав —жидкометаллический сплав». У этого метода много преимуществ, в частности, он ориентирован на переработку высокоактивного маловыдержанного ядерного топлива с высокой глубиной выгорания, которую нельзя осуществить с помощью других методов, например, водной технологии. Кроме того, он более безопасный в экологическом плане, так как количество радиоактивных отходов после переработки сокращается.

При переработке топлива этим методом можно использовать галлий, однако мы обнаружили, что при добавлении индия эффективность переработки остается такой же высокой, однако стоимость процесса снижается», — поясняет ведущий инженер кафедры редких металлов и наноматериалов УрФУ Александр Дедюхин.

Отработавшее ядерное топливо в основном состоит из соединений урана, но в нем присутствуют плутоний и продукты деления. После растворения ОЯТ в солевом расплаве его приводят в контакт с жидким сплавом на основе галлия и индия, в результате чего происходит перераспределение компонентов — уран концентрируется в металле, а ненужные продукты деления остаются в соли.

Использование металлических сплавов в рамках переработки ядерного топлива еще изучается, однако известно, что с помощью этой технологии можно сократить время выдержки радиоактивных отходов и сделать процесс быстрее и безопаснее для окружающей среды.

«Суть в чем — перед тем как переработать топливо, его подвергают выдержке, чтобы короткоживущие радионуклиды распались и активность вещества снизилась. Если перерабатывать недостаточно выдержанное топливо при помощи, например, водной технологии, то вода подвергается радиолизу, то есть разложению, и процесс идет неэффективно. А использование расплавленных солей с жидкометаллическими сплавами позволяет сократить время выдержки ядерного топлива. Ну, и опять же один из плюсов — это, как правило, меньший объем радиоактивных отходов по сравнению с водной технологией», — комментирует Александр Дедюхин.

Ученые провели эксперименты и создали три сплава на основе галлия и индия, в которых содержалось 21,8, 40 и 70 процентов индия. Растворимость ядерного топлива ученые фиксировали при помощи метода осаждения, который подразумевает взятие проб насыщенного жидкометаллического раствора для проведения химического анализа. Исследование показало, что эффективность разделения урана и компонентов ядреного топлива при использовании сплавов на основе галлия и индия высокая, но несколько снижается при увеличении доли индия в сплаве.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Уральский федеральный университет (УрФУ) расположен в Екатеринбурге, выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ). В УрФУ обучается более 36 000 студентов по 334 образовательным программам. Основан 19 октября 1920 года.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

6 часов назад
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

5 часов назад
Полина Меньшова

Лекарства, которые используют для анестезии, заставляют человека на какое-то время потерять сознание. Этот эффект может быть связан с дестабилизацией мозга, выяснили ученые из США.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно