Проблему безопасности отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) способна решить разделительная химия, рассказал научный руководитель химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, вице-президент РАН академик Степан Калмыков, выступая с пленарным докладом в ходе XXII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии.
Сегодня существуют два противоположных тренда: с одной стороны, нужно уменьшать выбросы и снижать содержание вредных частиц, с другой стороны, стремительно увеличивается энергопотребление, и загрязнение усиливается.
«Это противоречие требует новых технологий, подходов, и здесь радиохимические технологии, технологии ядерного топливного цикла являются ключевыми», — отметил академик.
К настоящему времени в мире накоплено уже более 265 тыс. тонн отработавшего ядерного топлива, говорится в докладе. «Важно, сколько уже накоплено ОЯТ, и то, что накопление продолжается. В зависимости от стратегии, которую мы выберем, количество может быть больше или меньше. Наша задача — сделать его меньше», — подчеркнул учёный.
Возврат делящихся нуклидов в энергетику — глобальная цель, которая ставится при разработке новой технологии генерации ядерной энергетики. Этой задаче служит замыкание ядерного топливного цикла.
«Мы планируем [освоить] двухкомпонентную ядерную энергетику с двумя типами реакторов. Топливо, отработавшее от обычных реакторов, фактически является сырьём для реакторов на быстрых нейтронах», — пояснил Степан Калмыков.
Реакторы на быстрых нейтронах с переработкой способны уменьшить на 90% объёмы радиоактивных отходов, предполагавшихся к геологическому захоронению, то есть перевести отходы в энергию.
Также стоит задача минимизировать объёмы глубинного захоронения отработавшего топлива за счёт фракционирования. Если выделить минорные актиниды, которые и составляют длительную радиоактивность ОЯТ, то значительно снизится радиотоксичность, пояснил Степан Калмыков.
Основная проблема разделения — схожесть химических свойств. «Речь идёт о химической задаче выделения и разделения очень близких по химическим свойствам элементов <…> Самая сложная пара — америций (Am) и кюрий (Cm)», — отметил докладчик.
Менделеевские съезды — научные форумы с международным участием в области фундаментальной и прикладной химии. Они проводятся с интервалом в 4–5 лет и охватывают основные направления развития химической науки, технологии и промышленности.
В этом году в форум приурочен к 300-летию Российской академии наук и 190-летию Дмитрия Ивановича Менделеева. В нём принимают участие почти четыре тысячи специалистов химической науки и образования, в том числе около 200 международных участников из 38 стран мира.