Znajdź zawartość

Fizycy z University of Texas w Austin opracowali nowy model reaktora jądrowego, który, gdy cały system zostanie już dopracowany, może znakomicie zredukować ilość odpadów powstających w elektrowniach atomowych. Mike Kotschenreuther, badacz a uniwersyteckiego Institute for Fusion Studies (IFS) i Wydziału Fizyki, mówi: Opracowaliśmy niedrogi sposób na wykorzystanie fuzji jądrowej do niszczenia odpadów powstałych podczas reakcji rozszczepiania. Energetyka jądrowa jest w czasie niezakłóconej pracy źródłem czystszej energii niż energia pozyskiwana z węgla. Największym problemem jest pozbywanie się odpadów. Obecnie są one przechowywane w formacjach geologicznych. Jednym z takich miejsc ma być np. Yucca Mountain w Newadzie. "Przechowalnia" zostanie otwarta w 2020 roku, a jej pojemność oszacowano na 77 000 ton odpadów. Jednak już w przyszłym roku ilość opadów z elektrowni jądrowych w USA przekroczy tę liczbę. Jako że energetyka jądrowa znowu zyskuje na popularności, można się spodziewać szybkiego wzrostu liczby odpadów, które wymagają specjalnego traktowania, gdyż są bardzo niebezpieczne dla środowiska naturalnego. Fizycy z Teksasu zaproponowali hybrydowy reaktor jądrowy, będący połączeniem reaktora tradycyjnego i fuzyjnego. Ich pomysł polega na zastosowaniu fuzyjnego (a więc działającego na zasadzie łączenia się dwóch lżejszych jąder w jedno cięższe) Compact Fusion Neutron Source (CFNS). Miałby on znajdować się wewnątrz tradycyjnego reaktora (działającego na zasadzie rozpadu cięższego jądra w lżejsze), napędzanego odpadami. Nadmiarowe neutrony z reakcji fuzyjnej podtrzymywałyby dodatkowo reakcję rozpadu, przyczyniając się do lepszego "wypalenia" odpadów. Proces przetwarzania paliwa jądrowego składałby się więc z dwóch etapów. W pierwszym z nich paliwo napędzałoby tradycyjną elektrownię. Z elektrowni takich wychodzi około 25% pierwotnego wkładu, zawierającego wysoce radioaktywne i toksyczne odpady. Byłyby one następnie przewożone do reaktora hybrydowego, gdzie ulegałyby dalszemu zniszczeniu. Taki reaktor nie dość, że produkowałby energię, to byłby w stanie zredukować ilość radioaktywnych odpadów tak, że zostałoby ich tylko 1% pierwotnego wkładu do tradycyjnej elektrowni. Jedna hybrydowa elektrownia potrzebna byłaby do obsłużenia odpadów z 10-15 elektrowni tradycyjnych. Naukowcy uważają, że ich system będzie tańszy od alternatywnych metod pozbywania się odpadów nuklearnych. Reaktor hybrydowy może być niewielkim urządzeniem o pojemności kilkunastu metrów sześciennych. Głównym problemem jest fakt, iż prace nad reaktorem fuzyjnym dopiero trwają. CFNS nie powstanie więc w najbliższym czasie. Kluczowym elementem CFNS będzie wynalezione na tej samej uczelni urządzenie o nazwie Super X Divertor. Jego zadaniem jest zabezpieczenie CFNS przez zniszczeniem przez olbrzymią temperaturę, która powstaje wewnątrz reaktora fuzyjnego. Super X Divertor to rozwiązanie, które zyskało uznanie specjalistów i posiadacze kilku testowych reaktorów fuzyjnych chcą je wykorzystać w swoich urządzeniach. Prashant Valanju z IFS mówi, że połączenie reaktora fuzyjnego z tradycyjnym to pomysł, który od dawna krąży w środowisku naukowym. Zawsze wiedziano, że fuzja jest przydatna przy produkcji neutronów, a rozpad - przy produkcji energii. Teraz udowodniliśmy, że można stworzyć efektywny niewielki reaktor fuzyjny. Naukowcy, którzy pracowali nad nowym rodzajem reaktora, nie uważają go za rozwiązanie wszystkich problemów. Mają nadzieję, że dzięki niemu będziemy dysponowali czystszą energią atomową do czasu, aż nauczymy się korzystać z takich źródeł jak energia słoneczna czy energia fuzyjna. Hybryda, którą zaprojektowaliśmy, powinna być postrzegana jako technologia przejściowa - mówi Swadesh Mahajan.