В томском вузе предложили новый метод переработки ядерного топлива
Исследования ведутся в ТПУ с 2013 года
Ученые кафедры технической физики Томского политехнического университета (ТПУ) предложили новый метод переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), который позволит не только снизить энергозатраты, но и поможет извлекать из отходов ценные и благородные металлы — палладий, родий и рутений. Об этом сообщила пресс-служба вуза.
По словам ученых, существует два основных варианта обращения с ОЯТ: хранение и переработка. Первый способ является более дешевым. Однако переработка, хоть и предполагает серьезные затраты, является более современным и экологичным способом обращения.
По словам ассистента кафедры технической физики Ивана Новоселова, в Томском политехе предложили модернизировать существующий способ переработки ОЯТ.
Стандартный процесс предполагает фрагментирование ОЯТ, растворение в азотной кислоте, экстракционное извлечение из раствора урана и плутония и производство на их основе MOX-топлива для АЭС. Оставшиеся без урана и плутония отходы переработки ОЯТ (ОП ОЯТ) представляют собой водно-солевые растворы высокой активности, включающие целый ряд радиоактивных продуктов деления изотопа уран-235 (платиноиды, РЗЭ) и других металлов. По действующей технологии эти отходы выпаривают, добавляют химические реагенты (силикаты, фосфаты, бораты и другие) и направляют на операцию остекловывания с последующим захоронением в виде «брикетов». Однако у существующего способа есть ряд недостатков.
«ОП ОЯТ в отличие от радиоактивных отходов несут в себе определенную ценность — то, что входит в его состав, может быть востребовано в будущем. «Брикеты», которые получаются в процессе остекловывания, конечно, занимают меньший объем и не содержат уран и плутоний, однако содержат изотопы очень ценных металлов платиновой группы — палладия, родия и рутения, которые являются продуктами деления», — рассказал Иван Новоселов.
Доцент кафедры технической физики Александр Каренгин добавляет, что ученые ТПУ предлагают использовать низкотемпературную плазму для иммобилизации отходов переработки ОЯТ.
«Нами разработан процесс совместной плазменной иммобилизации горючих и негорючих отходов переработки ОЯТ в воздушной плазме в расплавах хлоридов металлов (натрий, калий), стойких к радиационному облучению. В итоге получается горючая композиция, которая обрабатывается в воздушной плазме при температуре не менее 1 200 °С. На выходе мы получаем своеобразный расплав, который собирается в специальные емкости, затвердевает и отправляется на хранение», — поясняет ученый.
Исследования с использованием плазменного комплекса ведутся в ТПУ с 2013 года.
Фото предоставлено пресс-службой вуза
