Нов живот за отработеното ядрено гориво

Представете си какво би станало, ако от всеки изкопан тон въглища изгаряхме само пет процента, а останата част просто изхвърляхме. Това общо взето се случва с урана, използван за гориво в ядрените централи днес.

Понастоящем само около 5% от урана в горивните пръти се дели и използва за добива на енергия. След това прътите с отработено гориво се изваждат и оставят на постоянно съхранение.

Съществува обаче начин за използването на почти цялото количество уран в горивните пръти. Подобно рециклиране би позволило вместо да се изхвърля, добитият до момента уран да се използва за стотици години напред, докато не бъде изчерпан напълно, сочат анализите на учените от Американската национална лаборатория "Аргон".

А ако човечеството премине към т.нар. бързи реактори, то ще бъде изцяло възможно да бъде използвано горивото, добито през последните 60 години в САЩ. Наред с това количеството опасни остатъчни вещества би намаляло с близо 80%.

Подобен процес вече се използва от десетилетия от някои страни по света. Известен като PUREX, той е разработен през още 1940-те години в Америка с цел добиване на плутоний за ядрени оръжия. Тази концепция обаче е била забранена през 1978 г. от тогавашния президент на САЩ Джими Картър.

Нуждата от евтина и зелена (в случая без парникови емисии) енергия подтикнало учените от "Аргон" да търсят по-ефективни начини за преработка на използваното гориво. Така на бял свят се появява техниката pyroprocessing, при която се използва електрически ток, който "пресява" полезните елементи без да води до отделянето на чист плутоний от горивните пръти.

Как работи новата система? Когато отработеното гориво бъде извадено от реакторите с лека вода, то се намира в твърда керамична форма, като 95% от него все още се състоят от уран, а един процент – от изотопи на радиоактивни елементи с дълъг период на полуразпад, известни като актиниди. Всички те могат да се рециклират под формата на свежо гориво. Останалите 4% са продукти на деленето, които са наистина неизползвамеми.

Самият процес pyroprocessing е свързан с начупването на керамичните пръти на малки парчета и превръщането им в метал. Впоследствие този метал бива потопен в съд с разтопени соли, в който електрически ток разделя урана и другите елементи за повторна употреба от отпадъчните елементи. Така се получават нови пръти, които могат да се използват повторно в реакторите за добив на електричество.

Опасните отпадъци се преработват под формата на стабилни стъклени дискове, които се поставят в хранилища за постоянно съхранение. За период от няколкостотин години те стават максимално безопасни за околната среда, придобивайки радиоактивното излъчване на обикновения уран (U-238).

Освен за реакторите с лека вода, технологията е особено подходяща и за бързите реактори. Те използват различен охладител като натрий или олово. При тях дори веществата, които остават под формата на отпадъци могат да служат за добив на енергия.