Плазма вместо химии: новый подход к радиоактивным отходам

Российские физики предложили физическую альтернативу традиционной химической переработке отработавшего ядерного топлива. На энергетическом форуме в Томске специалисты структуры Росатома «Наука и инновации» представили технологию плазменной сепарации. Метод ориентирован на извлечение урана и плутония для их повторного использования в реакторах. Главный экологический эффект новой схемы – резкое снижение объемов неперерабатываемых радиоактивных отходов.

Суть процесса заключается в сортировке элементов не по их химическим свойствам, а по массе. Отработавшее топливо переводится в плазменное состояние, после чего электромагнитные поля отделяют полезные актиниды от продуктов распада. В отличие от стандартных методов, плазменная сепарация не требует использования вспомогательных жидких сред и реагентов, которые в ходе работы сами превращаются в радиоактивный мусор.

Научный руководитель проекта академик РАН Валентин Смирнов отмечает «всеядность» технологии по отношению к составу перерабатываемого сырья. Отсутствие громоздких химических циклов позволяет сократить количество оборудования и уменьшить размеры производственных площадок. В конечном счете это снижает себестоимость процесса и делает замкнутый ядерный топливный цикл более рентабельным.

Работоспособность концепции подтверждена в лаборатории. Исследователи успешно разделили смеси, имитирующие состав реального ядерного топлива, а также добились длительного непрерывного удержания плазмы с нужными характеристиками. К 2027 году инженеры намерены построить установку следующего поколения, на которой будут отработаны технологические режимы для запуска промышленной переработки.