تشدید سرعت بازیافت سوخت هسته‌ای مصرفی با حسگر طیف‌سنجی

محققان آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام در واشنگتن برای کاهش خطر ناشی از زباله‌های رادیواکتیو و کاهش هزینه اداره راکتورهای هسته‌ای از حسگرهای طیف‌سنجی استفاده کرده‌اند.

کد خبر: ۱۲۵۷۱۹۳

تاریخ: ۲۹ ارديبهشت ۱۴۰۰ - ۰۹:۵۵

به گزارش خبرگزاری دانا به نقل از نیواطلس، حسگرهای طیف‌سنجی می‌توانند به صورت آنی روند بازیافت باقیمانده سوخت هسته‌ای را ارتقا داده و تسریع کنند.

سوخت مورد نیاز برای تأمین انرژی راکتورهای هسته‌ای بسیار کم است و تنها با ۱۰ گرم سوخت انرژی معادل یک تن زغال سنگ تولید می‌شود. اما ۹۵ درصد از این سوخت بعد از استفاده به صورت مصرف نشده و قابل بازیافت بر جای می‌ماند. در اکثر موارد سوخت هسته‌ای مصرف شده و بر جای مانده در زیر زمین دفن می‌شود تا در آینده مورد استفاده قرار گیرد. دلیل این امر آن است که هنوز مقدار زیادی اورانیوم و پلوتونیوم در سوخت مصرف شده به همراه انواع بسیار زیادی ایزوتوپ رادیواکتیو بسیار ارزشمند وجود دارد که برای آنها تقاضای زیادی در محافل پزشکی و مهندسی وجود دارد.

فرآوری و جداسازی مواد یادشده از این سوخت برای بازیابی و استفاده مجدد فرایندی کند، دشوار و گران است. برای حل این مشکل حسگر طیف‌سنجی جدیدی تولید شده که با نظارت آنی بر سوخت مصرف شده و تجزیه و تحلیل پیوندهای شیمیایی آن اطلاعات لازم را در مورد ساختار شیمیایی، اشکال و ساختارها و فعل و انفعالات مولکولی سوخت مذکور جمع‌آوری می‌کند.

با استفاده از این داده‌ها می‌توان در محیط‌های صنعتی کنترل دقیق‌تری بر نسبت اورانیوم و پلوتونیوم در سوخت هسته‌ای اعمال کرد و عناصر ناخواسته و ایزوتوپ‌های غیرمفید را برای تولید سوخت بازیافتی جدید در راکتورها از بین برد. این فناوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است و فرصت‌های جدیدی را برای توسعه و پیشبرد رویکردهای بازیافت هسته‌ای تازه فراهم می‌کند.