Washington Eyalet Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, dünyanın en büyük ve en karmaşık nükleer atık yeniden işleme tesislerinden biri olan Hanford tesisi de dahil olmak üzere, nükleer atık izabe tesislerinde bulunan tuzları tanımlamak için temizleme teknolojisini önemli ölçüde geliştirebilecek yeni bir yöntem geliştirdiler.
Measurement dergisinde yayınlanan bir araştırmaya göre bilim adamları, nükleer atıkların cama dönüştürülmesi olan vitrifikasyon işlemi sırasında ince sülfat, klorür ve florür tuzları katmanlarını tespit etmek için iki dedektör kullandılar.
“Tuz oluşum anını görmemizi sağlayan bir teknik gösterebildik. Bu sayede izabe tesislerini kontrol etmek ve yem malzemelerinin bileşimini ayarlamak mümkün oluyor” diyor üniversite öğrencisi ve çalışmanın baş yazarlarından biri olan John Bussey.
Vitrifikasyon işlemi, nükleer atıkların büyük eritme tesislerine yüklenmesini ve ardından yüksek sıcaklıklara ısıtılmasını içerir. Elde edilen cam silindirlere dökülür ve uzun süreli güvenli depolama için sertleştirilir. ABD Enerji Bakanlığı, Hanford tesisinde 177 tankta 55 milyon galon kimyasal ve nükleer atığı depolayacak bir vitrifikasyon tesisi inşa ediyor.
Hanford sahasının özel bir komplikasyonu, ilk nükleer bomba için plütonyum üretmek için kullanılmış olması ve atıkların periyodik tablodaki hemen hemen her elementi içermesidir. İşleme sırasında tuz oluşumu, pahalı ekipmanların korozyonuna ve depolama sırasında suya maruz kalması halinde potansiyel kirlenmeye neden olabilir.
Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde geliştirilen bir sistemi kullanan araştırmacılar, kızılötesi ve mikrodalga aralıkları arasındaki radyasyonu analiz etmek için optik ve elektrik bileşenleri kullandılar.
Ian Wells, “Yöntemin benzersiz yanı, herhangi bir ek aydınlatma veya sistem gerektirmemesi; yalnızca eriyikten gelen ısıya dayanarak tek piksellik görüntülerin parlaklığını analiz edebiliyor ve ne olduğunu belirleyebiliyoruz” diye açıkladı. -çalışmanın yazarı ve WSU Mekanik ve Malzeme Bilimi Okulu’nda yüksek lisans öğrencisi.
Sistem, tuz türlerini ayırt edebiliyor ve uzaktan çalışabiliyor; böylece sensörlerin radyoaktif erimiş cama batırılması ihtiyacını ortadan kaldırıyor.
Bassi, “Bu gelişme, izleme teknolojisini vitrifikasyon tesisindeki pratik uygulamaya önemli ölçüde yaklaştırıyor” dedi.
Araştırmacılar, teknolojinin erimiş tuz reaktörlerinde ve cam, epoksi reçineler ve karbon fiber dahil olmak üzere çeşitli üretim süreçlerinde uygulamalara sahip olabileceğini öne sürüyor. Gelecekte laboratuvar testlerinden büyük ölçekli erime testlerine geçilmesi planlanıyor.
