Российские ученые разработали метод прямого получения смешанного уран-плутониевого ядерного топлива с использованием СВЧ-излучения, что значительно снижает образование опасных радиоактивных отходов, сообщает РИА Новости.
Специалисты Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского (ГЕОХИ) РАН разработали этот новый метод в рамках работы по освоению технологий, необходимых для перехода к замкнутому ядерному топливному циклу (ЗЯТЦ), основанному на использовании смешанного уран-плутониевого топлива. Одной из ключевых проблем современной атомной энергетики является ограниченность запасов природного урана, и ЗЯТЦ предлагает решение этой проблемы.
Традиционный метод производства смешанного уран-плутониевого топлива основан на механическом смешении порошков диоксида урана и диоксида плутония, что имеет ряд недостатков, включая сложности с выделением чистого плутония и проблемы с гомогенным распределением плутония в массе диоксида урана.
Ученые предложили альтернативный метод, основанный на использовании СВЧ-излучения для получения смешанного диоксида урана и плутония из их азотнокислого раствора. Этот метод, известный как СВЧ-денитрация, основан на диэлектрических свойствах урана, который поглощает СВЧ-излучение и разогревается до высоких температур. Затем полученная смесь может быть спечена и использована для производства керамического ядерного топлива в виде таблеток.
Одним из преимуществ этого метода является его безопасность, так как камеры СВЧ-установок могут быть размещены за свинцовой защитой, что обеспечивает необходимую защиту персонала. В дальнейшем ученые планируют оптимизировать технологические стадии процесса, включая получение смеси диоксида урана-плутония и изготовление топливных таблеток.
Этот новый метод изготовления ядерного топлива представляет собой значительный шаг в развитии безопасной и эффективной ядерной энергетики и может сыграть важную роль в обеспечении будущих энергетических потребностей.
