В Великобритании возобновила работу установка по дегазации трития в Калэме для поддержки исследований материалов при выводе из эксплуатации JET

Управление по атомной энергии Великобритании недавно сообщило, что установка по дегазации трития (MDF), расположенная в Калэме, возобновила работу после 12-месячной плановой остановки и модернизации. Экспериментальные данные, полученные на этой установке, уже используются для поддержки исследований, связанных с удалением материалов из установки Joint European Torus (JET), и служат основой для планов обращения с отходами в рамках проекта вывода из эксплуатации и повторного использования JET (JDR).

За три года работы на плазме в ходе экспериментов с дейтерий-тритиевым (DT) топливом на JET в стенках и внутренних компонентах токамака осталось определённое количество трития. Это явление связано с тем, что тритий легко проникает в материалы в условиях мощной термоядерной работы. Для вывода JET из эксплуатации точное понимание удержания трития в материалах, а также доли, которую можно удалить с помощью термической обработки, является важной основой для определения путей классификации, обработки, упаковки и захоронения отходов.

Как сообщается, вольфрам, бериллий, сплавы инконель, сталь, медь и углеродные композитные материалы, извлечённые из установки JET, в исходном состоянии классифицируются как среднеактивные радиоактивные отходы. Благодаря процессу дегазации трития эти материалы могут быть переклассифицированы в низкоактивные радиоактивные отходы, что позволит значительно снизить затраты на захоронение — до десяти раз — и создаст условия для их будущей переработки и повторного использования в термоядерных или термоядерных установках деления.

После модернизации MDF её производительность была повышена. Эксперименты, проведённые в конце 2024 года, показали, что плитки и компоненты, демонтированные с JET, могут обрабатываться без предварительной разборки; кроме того, смешанные потоки материалов также могут обрабатываться одновременно, что ближе к реальному режиму работы промышленных установок промышленного масштаба.

В процессе дегазации трития материалы помещаются в печь MDF и нагреваются до высоких температур в строго контролируемых условиях для минимизации окисления. Высвобождаемый при нагреве тритий выносится из печи с технологическим газовым потоком и преобразуется в тритированную воду с помощью катализатора, что обеспечивает его улавливание. После охлаждения печи обработанные материалы извлекаются, и проводится дальнейший анализ с помощью разрушающего отбора проб. Помимо термической обработки, исследователи также проводят испытания образцов граммового масштаба с JET для определения концентраций других радионуклидов и количественной оценки остаточного содержания трития в обработанных материалах.

Руководитель отдела обращения с отходами проекта вывода из эксплуатации и повторного использования JET Ксавье Лефевр отметил, что завершение работ по обработке образцов предоставило проекту JDR доказательства, которые ранее было трудно получить, что способствует более глубокому пониманию свойств материалов JET и долгосрочных задач по их управлению. Результаты соответствующих исследований послужат более полной основой для обработки отходов, упаковки, путей захоронения и планирования вывода из эксплуатации.

Управление по атомной энергии Великобритании заявило, что MDF не только обслуживает существующие потребности в обработке отходов, но и может оказывать поддержку предприятиям и организациям, ведущим передовые исследования в области обращения с отходами и материалами. За счёт снижения остаточного трития в материалах и уменьшения объёма высокоактивных отходов, требующих специализированного управления на площадке, эта установка продолжит служить целям безопасности, охраны окружающей среды и долгосрочного управления ответственностью при выводе из эксплуатации термоядерных установок.