SHINE совместно с Аргоннской национальной лабораторией и другими организациями будет продвигать применение технологий переработки отработавшего ядерного топлива

18 августа компания SHINE, занимающаяся термоядерной энергетикой, объявила о сотрудничестве с Аргоннской национальной лабораторией Министерства энергетики США и Университетом Кейс Вестерн Резерв по применению высокопроизводительной технологии химического разделения в разрабатываемом ею процессе переработки ядерного топлива. Сотрудничество осуществляется в рамках программы CURIE Управления перспективных исследовательских проектов в области энергетики Министерства энергетики США (ARPA-E) и получило дополнительное финансирование под руководством Университета Кейс Вестерн Резерв, при этом SHINE участвует в проекте в качестве субподрядчика.

Отработавшее ядерное топливо часто называют ядерными “отходами”, однако оно сохраняет около 90% своего энергетического потенциала и содержит множество побочных продуктов, пригодных для повторного использования. В последние годы соответствующие федеральные программы и частные инвестиции в США способствовали возобновлению интереса к сфере переработки отработавшего ядерного топлива. Аргоннская национальная лаборатория разрабатывает новое химическое обрабатывающее устройство под названием “центробежное оборудование с заполнением для радиохимического разделения”, сокращенно PaCERS. Устройство создает центробежную силу, превышающую условия нормальной гравитации, за счет высокоскоростного вращения, что повышает эффективность химического разделения и снижает затраты на нескольких этапах переработки ядерного топлива за счет более высокой производительности и меньшего расхода растворителей.

В рамках соглашения о сотрудничестве SHINE совместно с Аргоннской национальной лабораторией и Университетом Кейс Вестерн Резерв будет продвигать применение технологии PaCERS в различных процессах разделения, включая выделение радиоактивных изотопов, таких как стронций-90 и америций-241. Эти изотопы могут использоваться в медицине, обрабатывающей промышленности и в системах перспективного электропитания. Технология PaCERS также будет включена в процессы извлечения минорных актинидов для обработки долгоживущих радиоактивных веществ, остающихся после извлечения других элементов.

Главный технический директор SHINE Росс Радел (Ross Radel) отметил, что отработавшее ядерное топливо содержит множество ценных материалов, пригодных для извлечения. Компания уже ведет работы по разделению радиоактивных материалов в производстве медицинских изотопов и надеется применить этот опыт для продвижения технологии PaCERS к практическому использованию.

В более долгосрочной перспективе SHINE планирует использовать нейтроны, генерируемые в результате термоядерного синтеза, для трансмутации долгоживущих радиоактивных изотопов, что позволит сократить требуемый срок изоляции соответствующих радиоактивных отходов с тысяч лет до десятилетий. В настоящее время компания ведет проверку способности термоядерных нейтронов к трансмутации таких изотопов в рамках другого проекта, финансируемого Министерством энергетики США.

SHINE также сообщила, что участвует в еще одном проекте, направленном на практическую переработку ядерного топлива, с акцентом на модернизацию системы контроля и учета ядерных материалов. Вышеуказанные технологии будут использоваться в процессе переработки ядерного топлива SHINE под названием REDUCE, что означает “извлечение полезных элементов, уничтожение ненужных веществ, создание энергии”. Цель этого процесса — эффективное и с защитными характеристиками от распространения извлечение урана, плутония и других высокоценных материалов из отработавшего ядерного топлива, а также содействие коммерциализации передовых технологий переработки.