Ученые превращают ядерные отходы в стекло



Холодная война оставила после себя значительное количество ядерных отходов, но будущее может быть немного чище благодаря команде ученых из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США  (PNNL).

Месяц назад в Лаборатории радиохимической обработки PNNL они продемонстрировали превращение в стекло чуть более 11 литров малоактивных ядерных отходов из подземных резервуаров в Хэнфорде, зафиксировав радиоактивные и химические материалы в форме прочного стекла.

Лабораторная демонстрация является важным шагом в направлении возможной переработки миллионов галлонов опасных отходов, которые образовались при производстве плутония в Хэнфорде.

Ядерные отходы являются одной из главных экологических проблем нашего времени. Даже если бы каждый реактор на Земле внезапно закрылся, и новый никогда бы не строили, существует миллионы тонн отходов, оставшихся с почти столетнего производства, не говоря уже о будущих отходах исследовательских реакторов и радиационных лабораторий.

Одной проблемой является поиск места для захоронения таких отходов в долгосрочной перспективе, но следующая заключается в разработке процесса, которые сделает отходы химически инертными и неспособным взаимодействовать с окружающей средой.

Существует несколько способов переработки ядерных отходов, и одним из наиболее перспективных является витрификация. То есть, отфильтрованные отходы смешивают со стеклообразующими материалами, затем нагревают их в печи для создания боросиликатного стекла, которое остается стабильным в течение тысячи лет.

Разработка этого метода, как правило, сосредоточена на высокоактивных ядерных отходах, таких как отработанные топливные стержни. Но малоактивных ядерных отходов в мире в сто раз больше.

Это отходы, загрязненные радиоактивными элементами или подвергшиеся воздействию нейтронного излучения. Они могут включать разложившиеся медицинские изотопы, загрязненную одежду, лабораторные животные туши и много малоактивных остатков реактора в жидкой форме.

Разработанный PNNL совместно с Управлением по охране рек (ORP), Министерством охраны окружающей среды США и Организацией защиты водных путей Вашингтона (WRPS), который управляет хранением резервуаров в Хэнфорде, новый процесс является экспериментальной версией системы, которая в один прекрасный день будет использоваться для превращения в стекло миллионов галлонов малоактивных радиоактивных отходов, оставшихся от американской программы ядерного оружия.

Тест предназначен для того, чтобы продемонстрировать, что отходы могут обрабатываться непрерывно, а не в партиях, и лучше понимать, как метод работает, чтобы подготовиться к его масштабному процессу.

Для своей демонстрации ученые из PNNL взяли жидкие ядерные отходы из Хэнфорда и использовали фильтры и ионные колонки для удаления твердых частиц и цезия, тяжелого металла.

Обработанную жидкость смешивали с сырьем для изготовления стекла, затем полученный материал закачивали в плавильную печь с постоянной регулируемой скоростью, нагревая до 1149 ° C. Примерно каждые 30 минут ученые экструдировали около 227 г стекла, в общей сложности, получив 9,1 кг.

Между тем, радиоактивные газы, выделяемые процессом витрификации, были возвращены обратно в жидкость путем конденсации, которая затем также будет превращена в стекло.
Полученные стекло и раствор будут проанализированы, чтобы определить, соответствуют ли они стандартам утилизации.

Согласно PNNL, на конец этого года запланирован еще один лабораторный тест на витрификацию. В этом случае жидкость из другого резервуара для отходов Хэнфорда будет проходить через другой процесс фильтрации и ионообмена, прежде чем превращаться в стекло.

Facepla.net по материалам: PNNL

Источник facepla.net

comments powered by HyperComments

Перейти к рубрике ПРИРОДА


Уважаемые посетители сайта! Настоятельно просим не употреблять брань в комментариях.
Комментарии модерируются. Пишите корректно.
А если вам понравился материал, пожалуйста поделитесь им в социальных сетях


Важно:
Все материалы представленные на данном сайте, предназначены исключительно для ознакомления. Все права на них принадлежат их авторам и/или их представителям в России. Если вы являетесь правообладателем какого-либо материала и не хотели бы, чтобы данная информация распространялась среди читателей сайта без вашего на то согласия, мы готовы оказать вам содействие, удалив соответствующие материалы или ссылки на них. Для этого необходимо, направить электронное письмо на почтовый ящик fond_rp@mail.ru с указанием ссылки на материал. В теме письма указать Претензия Правообладателя.