В ТПУ придумали, как безопасно и дешево утилизировать радиоактивный углерод
Об этом сообщает пресс-служба вуза.
Ученые ТПУ работают над технологией очистки радиоактивного углерода путем его разделения на изотопы под воздействием магнитного поля. Такой способ позволяет изъять из углерода, использовавшегося в кладке атомного реактора, радиоактивный элемент, а оставшийся графит применять повторно. По подсчетам политехников, их технология в разы дешевле существующих.
В основе метода лежит исследование свойств изотопов. Для ядерной промышленности важную роль играет изотоп углерода. Во всем мире существует множество уран-графитовых ядерных реакторов, в активной зоне которых находится графитовая кладка.
«В результате работы реактора в этой кладке под действием нейтронного излучения накапливается радиоактивный изотоп углерода. Именно он, несмотря на незначительное содержание, опасен для человека», — говорится в сообщении.
Метод томичей позволяет воздействовать с помощью магнитного поля на физико-химические процессы в газовой фазе.
«Мы изучаем воздействие магнитного поля на газофазные химические процессы, что увеличивает эффективность разделения изотопов. Это связано с тем, что все элементарные частицы имеют спин — «маленькую магнитную стрелку». Под воздействием внешнего постоянного магнитного поля все спины ориентируются вдоль магнитного поля и прецессируют, что можно использовать для сепарации изотопов. В результате продукт реакции и исходное вещество оказываются обогащены по разным изотопам», — поясняет профессор кафедры технической физики ФТИ ТПУ Вячеслав Мышкин.
Ученые вуза выявили порядка 30 известных методов сепарации изотопов, эффективность которых можно увеличить благодаря магнитному воздействию. Исследования подтверждают перспективность технологии: на плазменном реакторе политехникам удалось показать возможность разделения стабильных изотопов углерода, сообщает пресс-служба.
«Технология очистки графита предусматривает его испарение с помощью низкотемпературной плазмы, в результате чего образуется атомарный углерод. При этом один из изотопов углерода преимущественно окисляется, а другие остаются в исходной фазе и образуют сажу, которую можно использовать повторно. Плазма также позволит разложить на углерод и кислород угарный газ, содержащий радиоактивный изотоп», — добавляет профессор Вячеслав Мышкин.
Уточняется, что разработка вуза вызвала большой интерес со стороны Росатома. Магнитное воздействие перспективно как для метода газовой диффузии, так и для современных технологических процессов в разных сферах деятельности госкорпорации. Создание адекватной математической модели для поиска идеальных параметров — одна из приоритетных задач. Сейчас ученые ТПУ совершенствуют свой метод с коллегами из Северска и Железногорска.