Термін розпаду радіоактивних відходів часто сягає 100 000 років, але цю проблему можна вирішити.
Ядерна енергія не така чиста, як нам хотілося б вірити. Пов'язані з нею електростанції виробляють невелику кількість ядерних відходів, які вимагають належної утилізації. Головний ворог тут – час. Усі радіоактивні матеріали з часом втрачають свою радіоактивність, але цей процес може зайняти сотні тисяч років.
Однак група дослідників знайшла спосіб скоротити це очікування на тисячоліття, пише BGR. Нещодавно Міністерство енергетики США оголосило, що Національна прискорювальна лабораторія імені Томаса Джефферсона (або скорочено Лабораторія Джефферсона) очолить програму з поліпшення управління відходами атомних електростанцій.
Проект обертається навколо використання прискорювачів частинок для скорочення радіоактивного розпаду необроблених відпрацьованих ядерних паливних стрижнів зі 100 000 років до приблизно 300 років.
Якщо проект, що отримав назву Nuclear Energy Waste Transmutation Optimized Now (NEWTON), виявиться успішним, інженери зможуть використовувати його для знешкодження ядерних відходів вже через 30 років. І це лише з використанням технологій, доступних нам на даний час. Залежно від того, як швидко розвиватимуться супутні технології, ми, можливо, колись отримаємо прискорювачі частинок, здатні скоротити радіоактивний термін відпрацьованих ядерних стрижнів до лічених десятиліть.
Всупереч тому, що можуть стверджувати відеоігри на кшталт "Fallout", ви не можете просто висмоктати радіацію з чого-небудь і змусити її нешкідливо розсіятися в ефірі. Проект NEWTON досягає своєї мети шляхом перетворення небезпечно радіоактивних ізотопів на трохи менш радіоактивні ізотопи. Вони все ще небезпечні (будь-які радіоактивні ядерні відходи несуть у собі певну вроджену небезпеку), але ними легше керувати. Чесно кажучи, це найближче до справжньої алхімії в реальному житті, тому частина назви "трансмутація" (перетворення) є дуже доречною.
Прискорювач частинок Лабораторії Джефферсона функціонує шляхом направлення пучків протонів високої енергії в такі матеріали, як рідка ртуть. Коли прискорювач робить це, матеріал вивільняє нейтрони в контейнери з ядерними відходами, закріплені всередині пристрою, в ході процесу, відомого як "скалювання" (spalling). Нейтрони зв'язуються з відпрацьованим ядерним паливом, по суті, розбавляючи матеріал і скорочуючи його радіоактивний термін. О, і ця реакція також генерує електрику, що завжди є позитивним моментом.
То що ж відбувається після того, як прискорювач NEWTON закінчує перетворення радіоактивних відходів? Або трансмутована речовина захоронюється (безпечно, зауважте – ядерні відходи не зникають просто так) на 300 років, або вона переробляється і направляється на "корисне використання".
Коли Міністерство енергетики США виділило Лабораторії Джефферсона грант у розмірі 8,17 мільйона доларів на програму NEWTON, уряд технічно профінансував два різних проекти. Ці гранти підуть не на будівництво прискорювача частинок, а на підвищення його ефективності.
Перший проект у програмі NEWTON призначений для "посилення компонентів НВЧ-прискорювача частинок (SRF)". За даними Лабораторії Джефферсона, сучасні прискорювачі покриті спеціальним матеріалом під назвою ніобій, який стає надпровідним при низьких температурах. Покриття ефективне, але вимагає дорогого кріогенного обладнання. Половина грантових коштів піде на перевірку того, чи зробить додавання шару олова на внутрішню поверхню ніобію його ще більш ефективним.
Теоретично комбінація матеріалів також дозволить прискорювачу працювати при більш високих температурах, що виключить необхідність у дорогому охолодженні. Інша половина гранту піде на "підживлення" резонаторів прискорювача SRF за допомогою магнетрона. Дослідники висловили впевненість, що магнетрон може живити пучки частинок, але їм необхідно перевірити, скільки енергії потрібно і як змусити її відповідати частоті резонатора прискорювача частинок. Ефективність матиме ключове значення.
Якщо Лабораторія Джефферсона досягне успіху, фонд, можливо, знайде спосіб зробити ядерну енергію ще чистішою.
Раніше УНІАН повідомляв, що вчені виявили несподівану деформацію в мантії Землі.