Các nhà khoa học Nga nghiên cứu phương pháp mới để làm giàu uranium tái sinh
Ngày nay trên thế giới có cả một loạt các dự án hoàn thiện lò phản ứng neutron nhiệt, mà đòi hỏi việc khép kín chu trình nhiên liệu với việc tái sử dụng lại các vật liệu phân hạch thu được từ nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng. Tuy nhiên, theo các chuyên gia, tất cả các phương án làm giàu Uranium tái sinh đều có những nhược điểm riêng.
Vấn đề là trong quá trình khi làm giàu uranium tái sinh trong các điều kiện tái chế lặp lại nhiều lần, ngoài chất thải thông thường là uranium nghèo, còn sinh ra một phần hỗn hợp uranium tái sinh không tham gia vào quá trình làm giàu, hoặc hỗn hợp uranium bị nhiễm đồng vị chẵn nhân tạo mà xử lý chúng là rất việc khó khăn đối với các nhà máy làm giàu uranium.
“Sau khi tiến hành mô hình hóa với máy tính dựa trên các chương trình được phát triển tại NRNU MEPhI để tính toán và tối ưu hóa chuỗi các máy ly tâm. Chúng tôi đã đề xuất một biến thể mới dựa trên việc sử dụng sơ đồ làm giàu ba tầng”, Phó giáo sư Andrei Smirnov của NRNU MEPhI cho biết.
Nhà khoa học nghiên cứu tại nhà máy làm giàu Uranium. (Ảnh: RIA).
Sự hiện diện của các đồng vị nhân tạo 232˒236U và hàm lượng tăng cao của 234U trong thành phần đồng vị của uranium tái sinh, như các nhà khoa học chỉ ra làm phức tạp hóa đáng kể quy trình làm giàu thứ cấp. Cùng với đó, việc tái chế nhiều lần làm tăng đáng kể hàm lượng của các đồng vị có hại.
“Dự án của chúng tôi cho phép nhận được sản phẩm đáp ứng các hạn chế đối với tất cả các đồng vị chẵn của uranium, ngay cả khi hàm lượng của chúng tăng cao trong hỗn hợp ban đầu. Hơn nữa, ở chế độ hoạt động cố định, sơ đồ của chúng tôi không tạo ra các chất thải, ngoại trừ uranium nghèo là một sản phẩm phụ tự nhiên và không thể tránh khỏi”, Ông Andrei Smirnov nói.
Theo các nhà khoa học, việc ứng dụng sơ đồ này nhằm đảm bảo tối thiểu hóa các chất thải bất thường trong quá trình làm giàu uranium tái sinh. Hiện tại, các nhà khoa học tiếp tục cải thiện các đặc tính của phương pháp thông qua các biến thể bổ sung, hướng đến giảm công suất sử dụng cho làm giàu và giảm sự mất mát của đồng vị có giá trị 235U.