Радиохимики ВНИИНМ запатентовали технологию, которая сделает гидрометаллургическую переработку ОЯТ эффективнее и приблизит атомщиков к замыканию топливного цикла.
Ученые предложили новый способ и устройство для кристаллизационного выделения и аффинажа (очистки) гексагидрата нитрата уранила (неразделенной смеси уранила и плутонила).
«Разработка может быть использована в гидрометаллургической технологии переработки облученного ядерного топлива при реализации проекта по замыканию ядерного топливного цикла», — отметил один из авторов, главный научный сотрудник отдела радиохимических технологий ВНИИНМ Владимир Волк.
Кристаллизационный аффинаж — последняя стадия гидрометаллургической (водной) переработки отработанного топлива, когда происходит выделение регенерированного урана или уранплутониевых лигатур. Это альтернатива жидкостной экстракции, применяемой на перерабатывающих предприятиях для доочистки материалов. Преимущества кристаллизационного аффинажа: нужно меньше реагентов, образуется меньше жидких радиоактивных отходов, оборудование занимает меньше места, и оно проще в изготовлении (один линейный кристаллизатор вместо целого каскада экстракторов).
«Процесс кристаллизационного аффинажа разрабатывался для очистки и выделения шестивалентных актинидов, как отдельно урана, так и смеси урана, плутония, нептуния и, возможно, в будущем америция, — говорит Елизавета Филимонова, научный сотрудник отдела радиохимических технологий ВНИИНМ. — Поэтому наша технология подойдет для переработки ОЯТ реакторов и на урановом, и на уранплутониевом топливе».
В мире уже есть альтернативное оборудование для кристаллизации, но его разработчики предлагают проводить различные этапы этого процесса в отдельных аппаратах. Ученые Института Бочвара придумали, как обойтись одной установкой и для кристаллизации, и для промывки продукта. Особенность новой разработки в том, что после первичного образования кристаллов раствор с оставшимся количеством уранила или смеси уранила и плутонила будет подвергаться вторичной кристаллизации для наиболее полного выделения металлов в продукт, затем образовавшиеся кристаллы первичной и вторичной кристаллизации промывают совместно. Разработка ВНИИНМ дает больший выход продукта и более глубокую степень очистки.
Технология подойдет для новых перерабатывающих мощностей «Росатома», в частности для модуля переработки опытно-демонстрационного энергокомплекса с реактором БРЕСТ-ОД‑300. В основу модуля заложена комбинированная пирохимическо-гидрометаллургическая технология.
