Ядерный профилакторий

Ученые предлагают перейти к безопасной атомной энергетике.

Специалисты Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Озерского технологического института (ОТИ) — филиала НИЯУ МИФИ вместе с коллегами из Российской академии наук доработали технологию переработки монацитового концентрата, минерального сырья — источника редкоземельных элементов и тория, который можно использовать в торий-урановом топливном цикле, более экологичном по сравнению с уран-плутониевым.

Фото: Reuters

Фото: Reuters

Ученые ДВФУ и ОТИ НИЯУ МИФИ оптимизировали технологию щелочного извлечения тория из его важнейшего источника — монацитового концентрата, складированного в государственном казенном учреждении «Уралмонацит» (город Красноуфимск Свердловской области). Концентрат содержит от 50% до 68% редкоземельных элементов и от 10% до 28% оксида тория.

Технология включает процессы измельчения, щелочного «вскрытия» минерального сырья, перевода целевых компонентов в раствор с последующей экстракционным разделением и очисткой урана, тория и редкоземельных элементов. Методика позволяет выделить из минерала до 90% тория, до 90% урана и до 100% редкоземельных элементов.

«В отличие от уранового минерального сырья запасы тория в России и в мире неограниченны. Переход к торий-урановому циклу в ядерной энергетике обеспечит экологически безопасное развитие отрасли, поскольку технология исключает накопление долгоживущих радиоактивных отходов. Кроме того, согласно научной литературе, при эксплуатации ториевых тепловыделяющих элементов активную зону реактора можно уменьшить в два-три раза без потери в объемах энерговыработки, а сам реактор сможет непрерывно работать до 50 лет без перезагрузки топлива»,— говорит автор работы Иван Тананаев, директор Школы естественных наук (ШЕН) ДВФУ.

По словам Ивана Тананаева, переход к торий-урановому топливному циклу может быть актуален в среднесрочной перспективе в связи с тем, что в России разворачивается программа развития атомной энергетики, которая вошла в перечень приоритетных направлений модернизации экономики. До настоящего времени ядерная промышленность России развивалась за счет эксплуатации уран-плутониевого цикла, реализованного в середине прошлого века и обеспечивающего гарантированное ядерное сдерживание.

Профессор Тананаев уверен, что альтернативный торий-урановый топливный цикл также имеет ряд косвенных преимуществ. Например, добыча тория ведет к развитию промышленности редкоземельных элементов, сопутствующих ториевому минеральному сырью. Кроме того, в предлагаемой учеными технологии есть важное экологическое преимущество: побочной продукцией переработки монацита становятся фосфатные удобрения, которые можно использовать в агротехнологиях.

Исследование выполняется по соглашению о сотрудничестве ДВФУ и НИЯУ МИФИ от 24.11.2014 года и поддержано грантом РФФИ №8-29-24138 «Научные основы технологии извлечения редких и редкоземельных элементов из отходов предприятий топливно-энергетического комплекса» (руководитель И. Г. Тананаев, директор ШЕН ДВФУ, заместитель директора по научно-исследовательской работе в ОТИ НИЯУ МИФИ).

«Optimal Monazite Concentration Processes for the Extraction of Uranium and Thorium Fuel Material»; Olga Fedorova, Elizaveta Vershinina, Svetlana Krasitskaya, Ivan Tananaev, Boris Myasoedov, Marco Vocciante; журнал Energies, сентябрь 2020 г.

Александр Зверев

Картина дня

Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...