ASPMedia24

Главная Атомная промышленность Новости - атомная промышленность ПАТЕНТ НА КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ИЗОТОПОВ АЗОТА
21 Июнь 2016

ПАТЕНТ НА КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ИЗОТОПОВ АЗОТА

Учёные АО «Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени А.А.Бочвара» (г.Москва, входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») запатентовали новый способ концентрирования изотопов азота, сообщили на днях в профильных кругах.

news 21062016 05

В АО «ВНИИНМ» нашли альтернативный способ разделения стабильных изотопов азота азота-14 и азота-15. Способ концентрирования изотопов азота включает проведение противоточного массообменного процесса с использованием молекулярного азота в качестве рабочего вещества. Изобретение обеспечивает повышение коэффициента разделения изотопов азота и эффективное и экологически безопасное концентрирование изотопа азота-15. «Нами предложено возможное техническое решение, которое позволит совместить с одной стороны молекулярный азот, как рабочее тело, с другой стороны повысить эффективность такого процесса. По коэффициенту обогащения мы сможем подняться в 3-4 раза», - отметил старший научный сотрудник АО «ВНИИНМ» Алексей Лизунов.

Разделение изотопов азота необходимо для успешной реализации программы создания уплотнённого нитридного топлива для реакторов на быстрых и тепловых нейтронах. «Использование в нитридном топливе азота природного состава приводит к двум нежелательным процессам: ухудшению нейтронного баланса реактора и накоплению в ОЯТ радиотоксичного изотопа углерода-14. Ухудшение нейтронного баланса за счет паразитного поглощения нейтронов изотопом азот-14 в итоге приводит к сокращению кампании реактора и снижению воспроизводства ядерного топлива, а образующийся при этом изотоп углерод-14 создаёт дополнительные экологические риски. Существующие технологии пока не позволяют надежно иммобилизовать наработанный нуклид. Попадая в окружающую среду, он может вступать в изотопный обмен с живыми тканями растений, животных, человека, оседать в организме, приводя к внутреннему облучению. Для того, чтобы избежать этих нежелательных явлений, при производстве нитридного топлива планируется использовать азот-15», - сказал А.Лизунов.

Дополнительным аспектом, важным при использовании нитридного топлива в тепловых реакторах ВВЭР, является снижение термической нагрузки на ТВС, что позволяет существенно понизить риски протекания паро-циркониевой реакции – основной причины многих тяжёлых аварий реакторов на тепловых нейтронах. Задачу применения нитридного топлива в реакторах ВВЭР (в рамках программы создания толерантного топлива) также планируется решить за счёт использования в его составе изотопа азот-15, который позволяет исключить образование С14 и тем самым снизить возможный экологический ущерб.

Годовое потребление изотопа азот-15, по предварительным оценкам, может достичь нескольких тонн. Никакие из существующих методов разделения изотопов азота не могут на современном уровне развития обеспечить перспективные потребности в этом изотопе.

Техническое изобретение специалистов АО «ВНИИНМ» уже апробировано, получены расчётные оценки коэффициентов разделения изотопов азота в таких системах. Практическая реализация данного процесса требует от учёных дальнейших исследований для решения ряда технологических и технических вопросов.

Источник: Росатом

Прочитано 851 раз

Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru