Ядерное топливо с закрытым циклом имеет важное стратегическое значение для устойчивого развития ядерной энергетики, в том числе рециркуляция отработавшего топлива - ядро замкнутого ядерного топливного цикла, который может увеличить использование ресурсов урана, минимизировать радиоактивные отходы и должным образом разрешить выбросы высокого уровня. Утилизация и удаление отходов. В настоящее время международно признанным методом обработки высокоактивных радиоактивных отходов является преобразование долгоживущего высокорадиоактивного нуклида в короткоживущий и умеренно пожизненный или стабильный нуклид через подкритический реактор с ускорителем (ADS). Отработанное топливо водного реактора подвергается высокотемпературной окислительно-восстановительной обработке для удаления большей части летучих продуктов деления. Оставшаяся радиоактивность в основном зависит от U, Pu и Np, Am, Cm и других незначительных нуклидов тантала. Способ и устройство для приготовления топливных гранул для регенерации ядерного топлива являются основным звеном трансмутационной системы.
Институт современной физики Китайской академии наук в сотрудничестве с Институтом Института Пола Шеррера (PSI) в Швейцарии систематически изучал химическую кинетику золь-гель-процесса и обнаружил, что состав раствора может быть изменен за короткое время при комнатной температуре. Процесс золь-гель завершен. Предлагается быстрый золь-гель-метод, сочетающий немедленное охлаждение при комнатной температуре и нагревание с помощью СВЧ-излучения для подготовки новых ядерно-топливных гранул, содержащих вторичные стероиды в перчаточном ящике. Ученые создали экспериментальную платформу для подготовки топливных гранул ядерного топлива, содержащих вторичные радионуклиды лантанидов в Институте современной физики PSI в Швейцарии, и успешно подготовили моделированное ядерное топливо CeO с размером частиц 500 мкм. 2Этот метод эффективно предотвращает радиационное разложение гелей альфа- и гамма-лучами вторичного привязанного нуклида и образование вторичных органических радиоактивных отходов.
Научно-исследовательская работа была поддержана проектом стратегической пилотной технологии Академии наук Китая (класс A) «Будущая усовершенствованная ядерная энергия деления - усовершенствованная система трансмутации» и проект Национального фонда естественных наук. Связанные результаты исследований были опубликованы в Ceramics International.
Рисунок 1. Химическая кинетика золь-гель-процесса
Рисунок 2. Принципиальная схема золь-гель-принципа для комбинации немедленного неохлаждаемого смешивания и микроволнового нагрева
Рисунок 3. CeO
2Гель-шарик
