Radioaktyviosios atliekos gali tapti mūsų išsigelbėjimu. JAV rado stebinantį sprendimą. „10 kartų efektyviau“ ()
Pakaktų dešimtims tūkstančių Amerikos namų ūkių.
© United States Department of Energy (Atvira licencija) | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spent_nuclear_fuel_hanford.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Tūkstančiai tonų radioaktyviųjų atliekų, sukauptų Jungtinėse Valstijose, gali pasirodyti esančios netikėtas raktas į branduolių sintezės plėtrą. Los Alamos nacionalinės laboratorijos fizikas pristatė naują metodą, leidžiantį panaudotą branduolinį kurą paversti tričiu – itin retu vandenilio izotopu, būtinu branduolių sintezės reaktoriams maitinti.
Tritis yra radioaktyvi vandenilio forma, kurios gamtoje praktiškai nėra. Šio izotopo gamyba yra brangi ir ribota, todėl tai yra didelė kliūtis branduolių sintezės komercializavimui. Jo gamtos ištekliai kasmet mažėja 5,5 %, todėl ilgalaikis saugojimas tampa neįmanomas, o branduolių sintezės elektrinėms reikalinga nuolatinė prieiga prie naujų atsargų.
Šiuo metu Jungtinėse Valstijose trūksta stabilaus ir įperkamo tričio šaltinio. Vieno kilogramo šio izotopo kaina yra maždaug 33 mln. JAV dolerių, o tai reiškia astronominę sumą. Dėl tokių per didelių kainų net ir pažangiausiems branduolių sintezės projektams kyla didelių ekonominių iššūkių.
Terence'as Tarnowsky iš Los Alamos nacionalinės laboratorijos pasiūlė naudoti dalelių greitintuvus panaudoto branduolinio kuro atomams skaidyti. Pagrindinė šio projekto prielaida nėra nauja, tačiau naujausi technologiniai pasiekimai galėtų žymiai padidinti jo efektyvumą.
|
Metodas apima panaudoto branduolinio kuro bombardavimą didelės energijos dalelėmis greitintuve. Šis procesas inicijuoja seriją branduolinių reakcijų, dėl kurių susidaro tritis. Žaliava yra atliekos, kuriose yra urano, plutonio ir skilimo produktų, tokių kaip stroncis ir jodas – izotopų, kurie gali išlikti radioaktyvūs šimtus milijonų metų.
Preliminarūs skaičiavimai rodo įspūdingas sistemos galimybes. 1 gigavato galios įrenginys per metus galėtų pagaminti 2 kilogramus tričio. Šio kuro kiekio, jei jis būtų naudojamas branduolių sintezės reaktoriuose, pakaktų dešimtims tūkstančių Amerikos namų ūkių aprūpinti energija ištisus metus. Be to, naujasis metodas, naudojant tą patį energijos kiekį, galėtų būti daugiau nei dešimt kartų efektyvesnis nei dabartiniai tričio gamybos metodai.
T. Tarnowsky siūlo sprendimą dviems problemoms vienu metu. Viena vertus, jis suteikia naują panaudojimo būdą tūkstančiams tonų radioaktyviųjų atliekų, kurių saugojimas yra brangus ir gali būti žalingas aplinkai. Kita vertus, tai galėtų suteikti kuro, reikalingo branduolių sintezės energetikos plėtrai.
Iki šiol panaudotas branduolinis kuras buvo laikomas tik problema, reikalaujančia sprendimo. Ši nauja technologija keičia šią perspektyvą, paversdama atliekas vertingu ištekliumi. Nors tai visiškai nepašalina radioaktyviųjų atliekų problemos, ji leidžia jas iš dalies panaudoti ir sumažina ilgalaikio saugojimo reikalaujančių medžiagų kiekį.
Prieiga prie įperkamo tričio galėtų būti proveržis visai branduolių sintezės pramonei. Šiuo metu daugelis projektų susiduria ne tik su technologiniais iššūkiais, susijusiais su savarankiška reakcija, bet ir su astronominėmis kuro kainomis. Tričio prieinamumo problemos sprendimas priartina branduolių sintezę prie komercinio pritaikymo.
Ši technologija yra įmanoma jau šiandien ir galėtų reikšti esminį panaudoto branduolinio kuro, kuris šiuo metu priklauso JAV vyriausybei, naudojimo požiūrio pokytį. Laikai keičiasi, ir tai, kas kadaise buvo problema, gali tapti ateities energetikos sprendimu.
Perėjimas nuo laboratorinės koncepcijos prie pramoninio įgyvendinimo visada susijęs su daugybe techninių ir ekonominių iššūkių. Reikalingos infrastruktūros sukūrimo išlaidos gali būti didelės, o proceso perkėlimas į komercinį lygį reikalauja laiko ir papildomų investicijų.
Nepaisant to, branduolinių atliekų naudojimo kaip žaliavos branduolių sintezės kurui gaminti koncepcija yra įdomi plėtros kryptis. Ji sujungia žiedinės ekonomikos elementus su pažangiomis branduolinėmis technologijomis, kurios ilgainiui galėtų prisidėti prie tvaresnio energijos išteklių naudojimo.
.png)
.png)
