science >> Wetenschap >  >> Fysica

Oude natuurlijke kernsplijtingsreactor biedt aanwijzingen voor de opslag van modern kernafval

Een scanning-elektronenmicroscoopbeeld van uraniumerts uit de natuurlijke kernreactor van Oklo. Insets tonen splijtingsverwekkende Cs en Ba hotspots. Krediet:PNAS

Een team van onderzoekers van het U.S. Naval Research Laboratory en de Washington University heeft meer geleerd over mogelijke manieren om modern kernafval op te slaan door een oude natuurlijke kernsplijtingsreactor te bestuderen. In hun paper gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences , de groep beschrijft hun studie van kernen uit de natuurlijke kernreactor van Oklo en wat ze hebben gevonden.

Terwijl wetenschappers blijven zoeken naar nieuwe, milieuvriendelijkere manieren om stroom te produceren, de oude manieren blijven afval genereren. Een van die bronnen is afval van kerncentrales. Er zijn verschillende opties besproken om het op lange termijn te bewaren, maar weinigen zijn uitgekomen, het achterlaten van afval om tijdelijk op het terrein te worden opgeslagen. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden meer te weten te komen over wat er feitelijk gebeurt als kernafval tijdens zijn actieve levensduur vergaat. Meer leren, ze reisden naar Gabon, gevestigd in West-Afrika. Op een locatie die bekend staat als Oklo, er bestaan ​​de overblijfselen van een natuurlijke kernreactor. Door verschillende evenementen, de site was ongeveer 2 miljard jaar geleden het toneel van natuurlijk voorkomende splijting. Het uranium-235 dat de reacties veroorzaakte, is allang vervallen, maar de geschiedenis van hoe dat gebeurde blijft.

Om meer te weten te komen over wat er gebeurde toen het splijtbare materiaal verging, de onderzoekers namen kernmonsters en brachten ze terug naar hun lab, die de universele spectrometer van het Naval Ultra Trace Isotope Laboratory herbergt. Daar, ze waren in staat om de geschiedenis van het radioactieve materiaal samen te voegen terwijl het door zijn elementaire toestanden bewoog, waarvan sommige isotopen bevatten. Van het grootste belang was wat er gebeurde met het cesium dat werd geproduceerd als bijproduct van de splijting van uranium. Cesium is bijzonder gevaarlijk gebleken vanwege de hoge mate van radioactiviteit - het is in het milieu terechtgekomen na zowel de ongelukken in Fukushima als in Tsjernobyl. De onderzoekers ontdekten dat het werd geabsorbeerd door een element genaamd ruthenium, ongeveer vijf jaar nadat de reactor stopte. Het werd daar bijna 2 miljard jaar op zijn plaats gehouden.

De onderzoekers suggereren dat de ontdekking dat cesium in ruthenium zat, enkele ideeën biedt over mogelijke manieren om met afval dat in moderne reactoren wordt geproduceerd, om te gaan. Ze merken verder op dat ruthenium te zeldzaam is om te gebruiken, maar zoiets zou de slag kunnen slaan. Ze zijn van plan om verder onderzoek te doen.

© 2018 Fys.org