Onderzoekers van de Universiteit van Manchester hebben een nieuwe behandelingstechnologie ontwikkeld die kan helpen om de hoeveelheid kernafval in het VK aanzienlijk te verminderen.

Het beheer van radioactief grafietafval is een van de grootste uitdagingen bij de ontmanteling van kerncentrales over de hele wereld, vooral in het VK, evenals in Frankrijk en Rusland.

Meer dan 300, 000 ton nucleair grafietafval wereldwijd, en rond de 100, 000 ton in het VK, wachten op verwijdering in een nog te bouwen geologische bergingsfaciliteit.

Dr. Tatiana Grebennikova, Dr. Clint Sharrad en professor Abbie Jones hebben een nieuwe en niet-destructieve methode gevonden om radioactiviteit uit dit soort afval te verwijderen en het te degraderen van de categorie 'hoogactief afval' naar een veel lager niveau. Deze doorbraak zou daarom de verwijdering van dergelijk materiaal aanzienlijk kunnen versnellen en de totale kosten van het omgaan met ons oude afval kunnen verlagen.

De ontwikkelde behandeling maakt gebruik van elektrolyse om de verwijdering van radioactieve soorten uit bestraald nucleair grafiet in een gesmolten zoutmedium te drijven. Gesmolten zouten hebben een voordeel ten opzichte van, bijvoorbeeld, water waarin gesmolten zouten een breed elektrochemisch venster hebben, wat betekent dat we gemakkelijk toegang hebben tot elektrische potentialen die de verwijdering van deze nucleaire grafietisotopen beter kunnen forceren.

Met behulp van deze methode kon het team de radioactiviteit van grafiet van Magnox-kwaliteit in het VK verminderen, zodat herclassificatie van het grafiet van middelactief afval naar laagactief afval mogelijk is. waardoor het veel gemakkelijker en goedkoper te verwijderen is.

Professor Abbie Jones, Leerstoel Nucleair Grafiet, zei:"De Britse nucleaire industrie heeft op één na alle reactoren gebouwd (> 40 in totaal) met grafiet als kernmoderatormateriaal en structurele componenten. Aangezien deze niet meer werken, dit zal resulteren in een hoeveelheid grafietafval gelijk aan ~ 1300 dubbeldekkerbussen (~ 100.000 ton). Aangezien de meeste van de geavanceerde modulaire kernreactortechnologieën die worden voorgesteld voor de toekomstige productie van koolstofarme energie ook gebruik kunnen maken van nucleair grafiet, technologieën die de last van dit afval kunnen minimaliseren, zijn van vitaal belang.

"We hebben een internationaal patent ingediend bij de Universiteit van Manchester op deze technologie en zijn van plan vervolgonderzoek te doen om te bepalen of we nucleair grafiet kunnen ontsmetten tot niveaus die nog verder zijn dan tot nu toe is waargenomen. We zullen ook gebruik maken van onze lopende banden met de International Atomic Energy Agency om de haalbaarheid te onderzoeken van het opschalen van deze technologie voor de behandeling om verder uitgebreid legacy nucleair grafietafval wereldwijd aan te pakken."

Dr. Clint Sharrad, Lezer in nucleaire ontmantelingstechniek, toegevoegd:"Als we erin slagen deze technologie te industrialiseren, het kan de Britse belastingbetaler tot £ 1 miljard aan besparingen opleveren door de verwijderingskosten voor het huidige grafietafval te verlagen, evenals verbeterde duurzaamheid van geavanceerde reactortechnologie waar grafiet opnieuw zal worden ingezet.

"De nucleaire sector als geheel is al bezig met het verkennen en ontwikkelen van innovatieve technologieën om legacy-faciliteiten snel en veilig te ontmantelen. Ons werk heeft aangetoond hoe innovatie met succes kan worden bereikt door de bereidheid te hebben om over disciplines en onderzoeksgebieden heen te werken."

De krant, getiteld "Elektrochemische decontaminatie van bestraald nucleair grafiet uit corrosie- en splijtingsproducten met behulp van gesmolten zout, " werd gepubliceerd in het tijdschrift Energie en milieuwetenschappen .