Сроки хранения ОЯТ можно будет значительно сократить

31.01.2020 13:16:50 В мире Экология Великобритания

Исследователи из Университета Нортумбрии (Великобритания) нашли способ изменить структуру радиоактивных материалов. Это позволит повысить безопасность и эффективность утилизации отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и сократить сроки его хранения.

Проблема утилизации ОЯТ состоит в том, что оно сохраняет высокую радиоактивность и выделяет большое количество тепла. Перед переработкой или утилизацией его необходимо погрузить в охлаждающие водоемы. Например, топливным стержням требуется больше года для охлаждения до такой степени, чтобы их можно было переработать для удаления урановых и плутониевых элементов, которые повторно используются в качестве топлива.

Однако элементы америций, кюрий и нептуний, которые называются второстепенными актинидами, все еще присутствуют в ядерных отходах и производят большую часть тепла и радиоактивности. Эти элементы остаются высокоактивными в течение приблизительно 9 000 лет, что усложняет длительное хранение и утилизацию ОЯТ. Если бы эти элементы могли быть удалены, отработанное топливо оставалось бы радиоактивным в течение примерно 300 лет.

Исследователи постарались выяснить, как можно повысить активность триазинов – молекул, которые способны удалять второстепенные актиниды из ОЯТ. Как оказалось, изменения конфигурации алифатических колец (видов связи молекул) резко повышают эффективность триазинов по сравнению с эталонными молекулами. Точные причины этих эффектов были определены на молекулярном уровне с использованием ряда экспериментальных методов.

По словам доктора Фрэнка Льюиса, преподающего на кафедре органической химии факультета прикладных наук Университета Нортумбрии, полученные знания могут проложить путь к рациональному конструированию и модификации триазинов различными способами для более эффективного извлечения америция, кюрия и нептуния из отработанного ядерного топлива.

Результаты исследования опубликованы в начале января в авторитетном журнале Chemistry A European Journal и описываются редакторами издания как имеющие большое значение.

Экология