На Дальнем Востоке создали материал для захоронения радиоактивных отходов

Новый материал для безопасного захоронения радиоактивных отходов был разработан учёными Дальневосточного федерального университета.

Этот материал создан в сотрудничестве с Национальным исследовательским центром "Курчатовский институт" и Национальной академией наук Беларуси. Согласно пресс-службе ДВФУ, разработка имеет особую важность для региона, учитывая строительство первой стационарной атомной электростанции на Дальнем Востоке. Учёные проделали значительную работу в области создания инновационных материалов, способных обеспечить безопасное и долговременное хранение радиоактивных отходов.

Экспертный подход к обработке жидких радиоактивных отходов включает в себя двухэтапный метод, начиная с очистки цеолитом NaY и завершая компактированием в сверхплотную керамику с применением технологии электроимпульсного плазменного спекания, также известной как Spark Plasma Sintering, SPS.

Исследования показывают, что материалы, полученные в результате этого процесса, соответствуют стандартам высокоактивных отходов. Уникальная структура разработанной керамики сходна с природным полевым шпатом — минералом, который способен стабильно удерживать стронций в течение миллионов лет. Это обеспечивает безопасное и долгосрочное хранение радиоактивных отходов.

Способность керамики удерживать радиоактивные элементы на протяжении длительного времени открывает новые перспективы для устойчивого управления ядерными отходами. Технология SPS представляет собой инновационный подход к обработке опасных материалов, обеспечивая эффективное и безопасное решение для проблемы радиоактивных отходов.

Для детального изучения структуры и свойств новых материалов, учёные провели эксперименты на синхротроне "КИСИ-Курчатов". С помощью метода рентгеновской спектроскопии удалось понять, как именно в материале фиксируется радиоактивный стронций, а также проследить все изменения в структуре керамики во время её создания. В работе участвовали сотрудники Молодежной лаборатории структурного материаловедения Института наукоемких технологий и передовых материалов (ИТПМ) ДВФУ.

Эти исследования открывают новые перспективы для разработки материалов с уникальными свойствами, которые могут быть применены в различных областях, от энергетики до медицины. Результаты экспериментов на синхротроне позволили ученым не только понять процессы, происходящие в материалах на молекулярном уровне, но и предсказать их поведение в различных условиях.

"Разработка наглядно демонстрирует, как передовые фундаментальные исследования, подкрепленные использованием уникального аналитического оборудования класса мегасайенс, такого как синхротронный источник, напрямую способствуют решению практических задач государственного значения. Это подчеркивает важность инновационных методов исследований для развития науки и технологий в современном мире."

Развитие материалов для критических отраслей, таких как атомная энергетика, является одним из важнейших направлений научно-технологического прогресса в России, по словам профессора Ивана Тананаева, научного руководителя Департамента ядерных технологий ИТПМДВФУ и члена РАН. Эта технология решает две проблемы одновременно: обеспечивает безопасное утилизацию радиоактивных отходов и способствует развитию экологически чистой атомной энергетики в будущем.

Основное преимущество нашего подхода заключается в том, что один и тот же материал выполняет функцию сорбента и после этого становится конечной матрицей для захоронения. Это позволяет эффективно решать проблемы, связанные с радиоактивными отходами, и обеспечивает устойчивое развитие атомной энергетики. Важно отметить, что такие инновационные подходы способствуют не только научному прогрессу, но и обеспечивают безопасность и экологическую устойчивость отрасли.

Благодаря этому инновационному подходу возможно значительное улучшение производственных процессов. "Это принципиально упрощает технологический цикл и существенно снижает эксплуатационные расходы", - подчеркнул он. Эффективное использование новых технологий позволяет компаниям значительно сократить затраты на обслуживание оборудования и повысить общую производительность.

Инновационные методы работы не только оптимизируют процессы, но и способствуют повышению качества выпускаемой продукции. В результате применения новых технологий возможно не только улучшение экономических показателей предприятия, но и увеличение конкурентоспособности на рынке. "Это принципиально упрощает технологический цикл и существенно снижает эксплуатационные расходы", - отметил он.

Источник и фото - ria.ru