Российские ученые создали экстрагент для эффективной и безопасной переработки ядерного топлива после вывода его из эксплуатации. Об этом сообщает пресс-служба МГУ.
Атомная электростанция является источником экологически чистой энергии (при условии соблюдения норм строительства и эксплуатации). Единственная, но серьезная проблема возникает при управлении ее отходами — отработанным ядерным топливом. Эти отходы либо отправляли в защищенные хранилища, либо перерабатывали их с помощью пурекс-процесса, извлекая уран и плутоний. Однако при этом в материале оставались также радиоактивные актиниды, цезий и стронций. Физики-ядерщики надеются перейти на максимально замкнутый топливный цикл — выделять из отходов радиоактивные элементы и создавать из них новое топливо. Таким образом, чем больше удастся извлечь радиоактивного материала, тем лучше.
Созданный в МГУ экстрагент (селективный растворитель) позволяет извлечь из отработанного топлива актиниды со всеми валентностями за один цикл. Преимущество предложенной технологии в высоких коэффициентах разделения и высокой емкости экстрагента. Аналогичные схемы обычно основываются на соединениях, плохо связывающихся с актинидами, что сильно снижало эффективность переработки. Также новая технология ориентирована на работу в сильнокислых растворах, изначально разработанных для пурекс-процесса. Благодаря этому не возникает необходимость дополнительно изменять уже существующие технологии, генерируя новые отходы.
«Нам удалось не только провести серию экстракционных экспериментов, но и вырастить кристаллы экстрагируемых комплексов. Это позволяет получить информацию об особенностях перехода металлов в органическую фазу и связывания их с экстрагентом. А это уже приводит к пониманию того, как можно изменить структуру экстрагента так, чтобы настроить систему на лучшее извлечение определенной группы актинидов. Сейчас мы активно продолжаем работать в этом направлении», — пояснила физик Наталья Борисова.