07:09 28 Tháng Một 2020
Khoa học
URL rút ngắn
0 0
Theo dõi Sputnik trên

Các nhà khoa học tại Đại học nghiên cứu hạt nhân quốc gia MEPhI - National Research Nuclear University MEPhI (NRNU MEPhI) đã trình bày một đề án mới hiệu quả làm giàu lại uranium nhiên liệu đã qua sử dụng. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí "AIP Conference Proceedings".

Ngày nay trên thế giới có cả một loạt các dự án hoàn thiện lò phản ứng neutron nhiệt, mà đòi hỏi việc khép kín chu trình nhiên liệu với việc sử dụng lại các vật liệu phân hạch thu được từ ​​nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng. Tuy nhiên, theo các chuyên gia, tất cả các phương án làm giàu Uranium tái sinh có những nhược điểm riêng. 

Vấn đề là ở chỗ, khi làm giàu uranium tái sinh trong các điều kiện tái chế lặp lại nhiều lần, ngoài chất thải thông thường là uranium nghèo, còn sinh ra hoặc một phần uranium tái sinh không tham gia vào quá trình làm giàu, hoặc hỗn hợp uranium bị nhiễm đồng vị chẵn nhân tạo, mà xử lý chúng là việc khó khăn đối với các nhà máy làm giàu uranium.

“Sau khi tiến hành mô hình hóa máy tính dựa trên các chương trình được phát triển tại NRNU MEPhI để tính toán và tối ưu hóa chuỗi các máy ly tâm, chúng tôi đã đề xuất một biến thể mới dựa trên việc sử dụng sơ đồ làm giàu ba tầng", - Andrei Smirnov, phó giáo sư của NRNU MEPhI, giải thích.

Sự hiện diện của các đồng vị nhân tạo ²³²˒²³⁶U và hàm lượng tăng cao của ²³⁴U trong thành phần đồng vị của uranium tái sinh, như các nhà khoa học chỉ ra, làm phức tạp đáng kể quy trình làm giàu thứ cấp. Cùng với đó, việc tái chế nhiều lần làm tăng đáng kể hàm lượng của các đồng vị “có hại”. 

“Sơ đồ của chúng tôi cho phép nhận được sản phẩm đáp ứng các hạn chế đối với tất cả các đồng vị chẵn của uranium, ngay cả khi hàm lượng của chúng tăng cao trong hỗn hợp ban đầu. Hơn nữa, ở chế độ hoạt động cố định, sơ đồ của chúng tôi không tạo ra các chất thải, ngoại trừ uranium nghèo - là một sản phẩm phụ tự nhiên và không thể tránh khỏi”, - Andrei Smirnov giải thích.

Theo các nhà khoa học, việc ứng dụng sơ đồ này nhằm đảm bảo tối thiểu hóa các chất thải bất thường trong quá trình làm giàu uranium tái sinh.

Hiện tại, các nhà khoa học tiếp tục cải thiện các đặc tính của phương pháp thông qua các biến thể bổ sung, hướng đến giảm công suất sử dụng cho làm giàu và giảm sự mất mát của đồng vị có giá trị ²³⁵U.