亚搏亚搏

欢迎光临
我们一直在努力

这项技能能否完成收回95%的乏核燃料?

阿贡国家实验室科学家期望经过3D打印来缓解“别离焦虑”,这为收回更多的核资料铺平了路途。宇航员现在在太空中打印部件来修正国际空间站,哈佛大学科学家发现了一种打印器官安排的办法,这是或许发明3D打印生物器官的重要一步。这些仅仅3-D打印或附加制作怎么给科学和技能带来革命性改动的两个比如。3D打印技能的前进也将改动核工业,由于科学家们能够获得发明柔性资料、零件和传感器的优点。

依据美国能源部(DOE)阿贡国家实验室科学家一项新的要害打破,增加剂制作乃至能够协助咱们更有效地收回运用过的核燃料。能够经过几种办法收回核反应堆的废物,包含阿贡科学家在20世纪70年代开发的一种办法。有了这些办法,核工程师能够收回反应堆中95%的乏核燃料,只剩下5%作为长时刻废物贮存。但现在,科学家们榜首次打印出了3D零件,为更多的核废料收回铺平了路途,其研讨成果宣布在《科学陈述》上。

削减污染,再利用,再循环

乍一看,再收回2%的核废料听起来或许不是许多,但它将极大地削减存储的废物数量和坚持风险的时刻。核化学家、合著者安德鲁·布雷希尔斯(Andrew Breshears)说:与其将百分之五贮存几十万年,其他的百分之三需求贮存在最长约一千年的时刻。换言之,此额定进程可将存储时刻长度削减近千倍,在第四代快堆中分化核资料将发生额定的电力。为了完成这一方针,阿贡国家实验室的科学家首要有必要从镧系元素或稀土金属中别离出:高放射性锕系元素同位素Am和Curium,而镧系元素或稀土金属在很大程度上没有放射性。

早在2013年,现在内华达大学拉斯维加斯分校的化学家Artem V.Gelis和搭档创建了一个蓝图,收回这额定的2%,称为锕系元素镧系元素别离进程(ALSEP)。但是,该团队面临着一个一起的科学应战:怎么将研讨从实验室中的试管转化为更大的进程,然后转化为工业规划。该小组环绕别离化学物质的设备(称为离心触摸器)从头规划了ALSEP进程。工程师Peter Kozak打印了几个触摸器并将它们衔接在一起。将一个小(且缓慢)的进程变成了一个科学家能够不间断地从镧系元素中别离锕系元素的进程,这在实验室规划和工业规划别离元素之间架起了桥梁。

为了做出这一发现,阿贡国家实验室的科学家们从模仿核燃料开端,经过改善的钚铀复原提取(Purex)进程从核燃料中提取铀、钚和氖。研讨小组将这种含有Am和Curium的液体混合物增加到一行20个触摸器的一侧。在另一边,研讨小组加入了一种工业化学品的混合物,这些化学品被规划用来别离锕系元素。经过遵从36步的别离蓝图,科学家们从镧系元素中去除了99.9%的锕系元素。这是一个惊人的豪举,由于两组元素具有类似的化学成分。由于氧化状况是相同的,这使得它们很难别离。科学家们发现了运用3D打印部件的两个额定优点。

榜首,触摸者供给了避免核扩散的固有保证。衔接20个触摸器的管子在每个设备内运转,使得从进程中搬运钚或其他放射性物质变得愈加困难。第二,三维打印部件是灵敏的,我们一个部件的确呈现毛病,很简单从头打印和替换,能够很简单地增加或删去进程。尽管这一发展是朝着正确方向迈出的一步,但还需求做更多的研讨。或许会找到一种新的办法来削减这个进程的规划,越能别离锕系元素,就越能削减对大众和环境的影响。

赞( 291 )
未经允许不得转载: 亚搏 » 这项技能能否完成收回95%的乏核燃料?