В устранении радиационных рисков
размер имеет значение.
Нам нужно больше энергии и больше силы. Мы создаём ядерное оружие и топливо для атомных электростанций, но так и не научились продуктивно обращаться с побочными продуктами как самих этих сложных производств, так и с отработанным топливом АЭС. Да, очистка радиоактивных отходов всё же возможна, но это весьма дорого стоит и вообще является довольно продолжительным процессом.
Однако теперь есть сдвиги и в этой эко-ориентированной нише: исследователи Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) разработали простую технологию разделения частиц, которая позволяет оптимизировать затраты.
Итак, для радиоактивных и химических отходов, хранящихся обычно в подземных резервуарах, в процессе утилизации может оказаться полезным разделение твёрдых и жидких форм по размеру частиц. Для проверки своего метода учёные создали модель отходов подобного типа. Выбор остановили на водной суспензии гранулированных оксидов.
Система разделения представляет собой серию полых хоккейных шайб, заполненных рядами отдельных стоек, обладающих важным нюансом: каждый следующий ряд нисходящих столбиков несколько смещён относительно предыдущего.
Проведённые тесты показали быстрое и успешное размежевание составных компонентов по фракциям. Проводимая на стенде демонстрация работала без засорений более семи часов, обеспечивая 94-процентный поток вещества. Далее установка работала со скоростью примерно 340 литров в минуту, пропуская суспензию через трубу диаметром три дюйма (около 7,5 см). Такой расход для промышленных операций следует считать оптимальным.
«Эта скорость потока 90 галлонов в минуту была необходимой для потенциального промышленного применения, и более высокие скорости потока вполне достижимы», – говорит Леонард Пиз, ведущий изобретатель и инженер-химик в PNNL.
Что же касается масштабирования системы, то здесь несколько наборов шайб с разной конструкцией стоек будут направлять частицы на свою собственную экспресс-дорожку, отделяя относительно большие куски (размером с леденец или около сантиметра) от сущих крох, величиной всего в 20 микрон (что примерно соответствует размеру лейкоцита). Пиз отмечает, что, укладывая шайбы друг за другом в виде цепи, «вы получаете экономию за счёт масштаба без добавления более дорогостоящей инфраструктуры».
Особенно приятно то, что внедрение метода для применения в промышленных масштабах не связано с экстраординарными мерами. Более того, технология может иметь широкие промышленные перспективы не только в утилизации столь опасных веществ, но и в пищевой промышленности, передовом производстве, науке об аэрозолях, сверхкритических жидкостях, нефти и газе и переработке других отходов.
По материалам АРМК.