Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (СПбГЭТУ «ЛЭТИ») разработали установку для остекловывания различных радиоактивных отходов, которая позволит повысить безопасность их переработки и хранения. Об этом сообщили во вторник в пресс-службе вуза.
Для переработки радиоактивных отходов используют технология остекловывания: радиоактивные вещества в специальных печах при высоких температурах включаются в стекло, которое блокирует утечки радионуклидов и выдерживает тепловыделение. Поскольку стекло имеет высокую химическую стойкость, радиоактивные отходы могут безопасно храниться сотни и тысячи лет.
«В мире существует большое количество технологий для остекловывания различных радиоактивных отходов. В частности, мы совместно с партнерами разработали установку с уникальными характеристиками — в ней используется индукционная печь с холодным тиглем (емкость для нагрева). Это позволяет в процессе остекловывания проводить бесконтактный нагрев расплава стекла, а низкая температура тигля делает его более долговечным», — приводит пресс-служба слова руководителя лаборатории, доцент кафедры электротехнологической и преобразовательной техники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Дмитрия Лопуха.
Установка состоит из металлического секционированного тигля конусной формы, внутри которого расплав нагревается бесконтактно высокочастотным магнитным полем индуктора (нагревателя), который питается от высокочастотного генератора. Данная технология позволяет плавить любые высокотемпературные материалы до 3700 С, а в случае остекловывания радиоактивных отходов нагревать расплав стекла до 1600 С (на поверхности — около 1250 С), при этом температура тигля составляет всего несколько десятков градусов Цельсия. Конусная форма холодного тигля обеспечивает успешное удаление тяжелых нерастворимых веществ при сливе расплава.
«При создании данной установки ученые ЛЭТИ отвечали за проектирование индукционной печи с холодным тиглем и разработку другого высокочастотного оборудования установки остекловывания высокоактивных отходов. Для выполнения этих работ мы создали 3D-математические модели и провели моделирование всех процессов, которые происходят при остекловывании. Затем на данной основе было разработано приборное и программное обеспечение для управления установкой», — отметил ученый.
Разработка оборудования была выполнена по заказу индустриального партнера — Железногорского горно-химического комбината (Красноярский край), который входит в госкорпорацию «Росатом». Предприятие занимается, в том числе, переработкой ядерных отходов АЭС. На сегодня успешно выполнена проверка системы дистанционного управления печи. В ближайшее время запланирован запуск оборудования на комбинате.