В России предложен оптический лазерный метод мониторинга переработки отработавшего ядерного топлива

Недавно исследовательская группа Сеченовского университета (Sechenov University) совместно с проектом «Прорыв» (Proryv Project) и Всероссийским научно-исследовательским институтом неорганических материалов (ВНИИНМ) опубликовала в журнале «Прикладная спектроскопия» (Applied Spectroscopy) новейшие результаты, предложив бесконтактный оптический метод непрерывного мониторинга процесса переработки отработавшего ядерного топлива.

Как известно, в процессе жидкостной экстракции при переработке отработавшего ядерного топлива традиционный лабораторный анализ имеет такие проблемы, как длительный отбор проб и повышенный риск образования радиоактивных отходов. Исследовательская группа путём внедрения спектроскопии комбинационного рассеяния (Raman Spectroscopy) для мониторинга состояния экстрагентов, таких как трибутилфосфат, в органической фазе, определяет медианную погрешность около 1%; одновременно с помощью лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии (LIBS) определяется концентрация металлических элементов в водной фазе, средняя погрешность удерживается в пределах 4%–8%, что обеспечивает почти синхронный в реальном времени мониторинг потоков обеих фаз.

Заведующий лабораторией клинической биофотоники Сеченовского университета Глеб Будилин (Gleb Budylin) отметил, что ключевое преимущество данной технологии заключается в отсутствии необходимости добавления реагентов или сложной пробоподготовки. В будущем высокоценные измерительные модули можно будет размещать за пределами зоны сильного излучения, сохраняя в технологическом трубопроводе только измерительную кювету, что позволит значительно сократить частоту ручного отбора проб и быстро выявлять отклонения технологического процесса.

В настоящее время данная технология прошла проверку осуществимости на упрощённых модельных растворах в лабораторных условиях. По мере продвижения российского проекта замкнутого топливного цикла «Прорыв» исследовательская группа на следующем этапе проведёт проверку данного метода в сложных многокомпонентных и сильно облучённых условиях, а также продвинет дистанционную адаптацию оборудования, закладывая основу для автоматизированного управления промышленной переработкой отработавшего ядерного топлива.