Чистое извлечение грязного плутония: химики МГУ и РАН решили задачу переработки ОЯТ

Органический растворитель с экстракционным реагентом — экстрагент — для совместного извлечения группы радиоактивных элементов, актинидов, из отработанного ядерного топлива (ОЯТ) предложили сотрудники кафедры радиохимии Химического факультета МГУ с коллегами из Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН, сообщила пресс-служба вуза.

Технология обеспечивает полное извлечение долгоживущих актинидов из ОЯТ и не позволяет создать материал для ядерного оружия. Работа поддержана грантом Минобрнауки.

Работа ядерных реакторов сопровождается образованием большого количества радиоактивных отходов. На протяжении десятилетий эти отходы либо складировались, либо перерабатывались посредством пурекс-процесса — технологии извлечения урана и плутония. При этом оставались не переработанными другие радиоактивные элементы: актиниды, цезий и стронций.

«С пурекс-процессом связана так называемая «проблема концентрирования плутония, — рассказала старший научный сотрудник кафедры радиохимии, д.х.н., соавтор работы Наталия Борисова. — Современные исследователи стараются избегать любых технологий, которые могут приводить к получению чистого плутония. Это важно для нераспространения ядерного оружия, поэтому ведется разработка альтернативных процессов переработки отработанного ядерного топлива».

При этом перед исследователями стоит задача замыкания ядерного топливного цикла — выделения из отработанного топлива радиоактивных элементов, которые можно вновь загружать в реактор. Отработанное топливо возвращается в работу, а проблема длительного хранения отходов исчезает, так как захораниваются только короткоживущие изотопы.

Как уточнила Наталия Борисова, для полноценного замыкания цикла нужно собрать все актинидное топливо, желательно в одном месте. Предложенный экстрагент позволяет эффективно извлекать сразу всю актинидную группу и использовать ее в дальнейшем производстве топлива, попутно решая проблему концентрирования плутония.

Ученые продолжают исследования, чтобы настроить систему на лучшее извлечение определенной группы актинидов с помощью изменения структуры экстрагента.