Az amerikai nukleáris ipar szennyezőbb, mint gondolnánk

Kiderült, hogy a kiégett nukleáris fűtőelemek részeinek szétválasztása rendkívül bonyolult folyamat, ugyanis az elemek a periódusos rendszer nagyjából felét tartalmazzák. Kémiai szempontból tehát kockázatos lehet a folyamat kezelése.

A kiégett nukleáris anyagok újrafeldolgozása

A szén-dioxid mentes energia iránti növekvő igény miatt különösen előtérbe került a nukleáris energia újrahasznosítása. Azonban a reaktorok akármilyen fejlettek is manapság, ez a folyamat még mindig kihívások elé állítja a szakembereket. A fő problémát az jelenti, hogy az energiát termelő plutóniumot úgy kell elkülöníteni a keverék többi részétől, hogy közben nem maradhat a plutónium tiszta formában, mert az proliferációs kockázatot jelenthet. Ezenkívül a végtermékben rendkívül pontos arányban kell legyen urán és plutónium ahhoz, hogy abból új tüzelőanyagot lehessen előállítani.

Az újrahasznosítás lépései

A kiégett nukleáris üzemanyag szétválasztásának első lépése, hogy a kémiai szuszpenziót egy feldolgozó rendszerbe vezetik, amely úgy néz ki, mint egy óriási gyógyszeres doboz, és mindegyik rekesze különböző keverő rotorral van ellátva. Ezután az oldat a rendszer egyik végéből a másikba áramlik, folyamatosan keveredik és eközben tudják hozzáadni vagy kivonni a megfelelő kémiai komponenseket. Eközben valós idejű monitorozás történik, hogy biztosítani tudják az oldat meghatározott kémiai összetételét. Ennek köszönhetően az újrahasznosítás ezen része rendkívül gyors és költséghatékony.

Alternatív megoldások

Emellett pedig a kutatók gyakran mesterséges, szimulált kiégett nukleáris fűtőelemekre támaszkodnak a kémiai folyamatok utánzásában, mert ez kevésbé költséges megoldás, mint a ténylegesen kiégett fűtőelemek beszerzése és tanulmányozása. Azonban a Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) most kifejlesztett egy innovatív megoldást, amely még olcsóbb, mint a mesterségesen előállított fűtőelemek használata és ugyanolyan hatékony. Az új technológia hihetetlen lehetőségeket kínál az újrafeldolgozási megközelítések továbbfejlesztésére, úgyhogy a kutatók nagy reményeket fűznek hozzá.

A cél tehát az, hogy ezzel az új megoldással ténylegesen elkezdjék újrahasznosítani a több mint 50 év alatt felgyűlt kiégett nukleáris fűtőelemeket, hogy ez az ipar is minél kevesebb környezetterheléssel járjon. 

A cikk szerzője Blősz Dalma.