Специалисты Уральского федерального университета усовершенствовали процедуру переработки отработанного ядерного топлива при помощи расплавов солей и металлов. Они заменили 40% дорогого металла на более доступный аналог — результат получился тот же, но при меньших затратах.
Разработка ученых касается перспективного способа переработки ядерного топлива, при котором оно сначала растворяется в расплаве солей (к примеру, хлоридах лития, калия или цезия), а после этого взаимодействует с жидкометаллическим сплавом. Примеси собираются в расплаве солей, а уран, оставшийся в топливе, концентрируется в металлическом сплаве — его можно извлечь, обогатить и использовать снова.
В качестве основной составляющей жидкометаллического сплава самым перспективным является галлий — хрупкий серебристо-белый металл. Он хорошо связывает уран, при этом его применение слишком затратно. Чтобы снизить стоимость процедуры переработки, ученые добавили в расплав галлия индий — еще один металл, который получают из отходов и промежуточных продуктов производства цинка, свинца и олова. По свойствам индий схож с галлием — он так же хорошо присоединяет уран.
Как показали эксперименты, если смешать индий и галлий в пропорции 40:60, а потом соединить со смесью расплавленной соли, содержащей компоненты отработавшего ядерного топлива, при температуре около 600 градусов, результат окажется точно таким же, как при использовании чистого галлия. При этом стоимость расходных материалов снизится в несколько раз.
Сейчас авторы разработки заняты совершенствованием метода. В их планах изучить, насколько хорошо в союзе с галлием будут работать алюминий и цинк.