Studie zeigt einstufige Strategie zur Wiederaufbereitung von gebrauchtem Kernbrennstoff

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Studie enthüllt Ein-Schritt-Strategie zur Wiederaufbereitung von gebrauchtem KernbrennstoffEin typischer Kernreaktor verwendet nur einen kleinen Bruchteil seines Brennstabs zur Stromerzeugung, bevor die energieerzeugende Reaktion auf natürliche Weise endet.

Was zurückbleibt, ist ein Sortiment radioaktiver Elemente, einschließlich ungenutzter Brennstoffe, die in den Vereinigten Staaten als Atommüll entsorgt werden.

Obwohl bestimmte Elemente, die aus Abfall recycelt werden, für den Antrieb neuerer Generationen von Kernreaktoren verwendet werden können, ist die Gewinnung von Brennstoffresten auf eine Weise, die einen möglichen Missbrauch verhindert, eine ständige Herausforderung.Nun haben Ingenieurwissenschaftler der Universität Texas A&M einen einfachen, proliferationsresistenten Ansatz für die Trennung verschiedener Komponenten des Atommülls entwickelt.

Die einstufige chemische Reaktion, die in der Februar-Ausgabe der Zeitschrift Industrial & Engineering Chemistry Research beschrieben wurde, führt zur Bildung von Kristallen, die alle übrig gebliebenen nuklearen Brennelemente gleichmäßig verteilt enthalten.Die Forscher stellten auch fest, dass die Einfachheit ihres Recycling-Ansatzes die Übersetzung vom Labortisch in die Industrie möglich macht.”Unsere Recycling-Strategie lässt sich leicht in ein chemisches Fließschema für die Umsetzung im industriellen Maßstab integrieren”, sagte Johnathan Burns, Forscher im Nuclear Engineering and Science Center der Texas A&M Engineering Experiment Station.

Mit anderen Worten, die Reaktion kann mehrfach wiederholt werden, um die Brennstoffausbeute zu maximieren und den radioaktiven Atommüll weiter zu reduzieren.Die Grundlage der Energieerzeugung in Kernreaktoren ist die thermonukleare Kernspaltung.

Bei dieser Reaktion wird ein schwerer Kern, normalerweise Uran, instabil, wenn er von subatomaren Teilchen, den Neutronen, getroffen wird, und zerreißt in kleinere, leichtere Elemente.

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Uran kann jedoch Neutronen absorbieren und immer schwerer werden, um Elemente wie Neptunium, Plutonium und Americium zu bilden, bevor es sich wieder spaltet und Energie freisetzt.Mit der Zeit führen diese Spaltungsreaktionen zu einer Anhäufung leichterer Elemente im Kernreaktor.

Aber etwa die Hälfte dieser Spaltprodukte gelten als….

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