I ricercatori dell'Università di Manchester hanno sviluppato una nuova tecnologia di trattamento che può aiutare a ridurre significativamente il carico di scorie nucleari del Regno Unito.

La gestione dei rifiuti di grafite radioattiva è una delle principali sfide della disattivazione delle centrali nucleari in tutto il mondo, in particolare nel Regno Unito, così come in Francia e Russia.

Più di 300, 000 tonnellate di scorie nucleari di grafite in tutto il mondo, e circa 100, 000 tonnellate nel Regno Unito, attendono lo smaltimento in un impianto di smaltimento geologico che deve ancora essere costruito.

Dott.ssa Tatiana Grebennikova, Il dottor Clint Sharrad e la professoressa Abbie Jones hanno trovato un metodo nuovo e non distruttivo per rimuovere la radioattività da questo tipo di rifiuti e declassarli dalla categoria dei "rifiuti ad attività più elevata" a quella di livello molto più basso. Questa svolta potrebbe quindi accelerare significativamente lo smaltimento di tale materiale e ridurre il costo complessivo della gestione dei nostri rifiuti legacy.

Il trattamento sviluppato utilizza l'elettrolisi per guidare la rimozione di specie radioattive dalla grafite nucleare irradiata in un mezzo di sale fuso. I sali fusi hanno un vantaggio su, Per esempio, l'acqua in quanto i sali fusi hanno un'ampia finestra elettrochimica, il che significa che possiamo accedere facilmente a potenziali elettrici che possono forzare meglio la rimozione di questi isotopi di grafite nucleare.

Utilizzando questo metodo, il team è stato in grado di ridurre la radioattività della grafite di grado Magnox del Regno Unito in modo che sia possibile la riclassificazione della grafite da rifiuti a livello intermedio a rifiuti a basso livello, rendendo molto più facile ed economico lo smaltimento.

Professoressa Abbie Jones, Sedia in Grafite Nucleare, ha dichiarato:"L'industria nucleare del Regno Unito ha costruito tutti i suoi reattori tranne uno (> 40 in totale) utilizzando la grafite come materiale moderatore del nucleo e componenti strutturali. Poiché questi cessano di funzionare, ciò si tradurrà in un volume di rifiuti di grafite equivalente a ~ 1300 autobus a due piani (~ 100.000 tonnellate). Poiché la maggior parte delle tecnologie avanzate di reattori nucleari modulari proposte per la futura produzione di energia a basse emissioni di carbonio può anche utilizzare la grafite nucleare, le tecnologie che possono ridurre al minimo l'onere di questi rifiuti sono vitali.

"Abbiamo presentato un brevetto internazionale con l'Università di Manchester su questa tecnologia e stiamo pianificando una ricerca successiva per determinare se possiamo decontaminare la grafite nucleare a livelli anche superiori a quelli osservati finora. Useremo anche i nostri collegamenti in corso con l'International Atomic Energy Agency per esplorare la fattibilità dell'upscaling di questa tecnologia per il trattamento per affrontare ulteriori estesi rifiuti di grafite nucleare legacy in tutto il mondo".

Dottor Clint Sharrad, Lettore in Ingegneria della disattivazione nucleare, ha aggiunto:"Se avremo successo nell'industrializzazione di questa tecnologia, potrebbe portare a risparmi fino a 1 miliardo di sterline per il contribuente britannico riducendo i costi di smaltimento per gli attuali rifiuti legacy di grafite, nonché una migliore sostenibilità della tecnologia avanzata dei reattori in cui la grafite verrà nuovamente impiegata.

"Il settore nucleare nel suo insieme sta già esplorando e sviluppando tecnologie innovative per smantellare le strutture esistenti in modo rapido e sicuro. Il nostro lavoro ha dimostrato come l'innovazione possa essere raggiunta con successo possedendo la volontà di lavorare in diverse discipline e aree di ricerca".

La carta, intitolato "Decontaminazione elettrochimica di grafite nucleare irraggiata da prodotti di corrosione e fissione utilizzando sale fuso, " è stato pubblicato sulla rivista Scienze energetiche e ambientali .