В России создана технология извлечения металлов платиновой групы из радиоактивных отходов

Аватар пользователя akk

Относительно свежая новость, вроде на сайте пока не публиковали.

Оригинальный текст статьи:

МОСКВА, 10 сентября. /ТАСС/. Ученые Росатома первыми в мире разработали технологию одновременного извлечения металлов платиновой группы из растворов переработки отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Как отмечается в сообщении пресс-службы госкорпорации, внедрение новой технологии повысит экологическую безопасность остекловывания высокоактивных отходов (ВАО), а также значительно увеличит срок службы оборудования.

Наличие металлов платиновой группы (МПГ) в высокоактивных отходах затрудняет процесс их переработки, которая ведется методом остекловывания. Это процесс, при котором концентрированные жидкие радиоактивные отходы переводятся в твердое стеклоподобное состояние. Так называемая стекломатрица является первым барьером безопасности, включающим и удерживающим в себе радионуклиды. Дополнительным барьером выступает специализированный контейнер, который размещается в современном приповерхностном пункте захоронения РАО, расположенном на защищенной территории. В целом метод остекловывания предотвращает попадание опасных веществ в окружающую среду, обеспечивая надежную изоляцию отходов. Однако при температуре 1 100-1 200 градусов Цельсия в расплавах стекол металлы платиновой группы вызывают перераспределение электрических токов, что приводит к остановке процесса остекловывания. Кроме того, наличие МПГ значительно снижает качество получаемого стекла, делая его менее надежным с точки зрения экологической безопасности.

Ученые Радиевого института имени В. Г. Хлопина (входит в научный дивизион Росатома) разработали уникальный способ одновременного извлечения металлов платиновой группы из высокоактивных отходов ядерного топлива. Реагент, который опытным путем подобрали специалисты Росатома, позволяет извлекать сразу три металла - рутений, родий и палладий. До этого, подчеркивается в сообщении пресс-службы Росатома, одновременное извлечение платиновых металлов не представлялось возможным. Внедрение разработанной технологии позволит усовершенствовать производственную цепочку, сделав процесс технологически более безопасным и экологичным. 

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

И да, на мой взгляд, тут есть что прокомментировать. В принципе, о наличии многих вкусных металлов, в том числе их стабильных изотопов, в отработанном ядерном топливе, было известно еще с 60х годов прошлого века, когда начали всерьез заниматься вопросами переработки отходов. Однако вот только сейчас дело дошло до опытно-промышленной технологии.

Что здесь безусловно положительно: во-первых, реальных конкурентов Росатому в вопросах переработки высокоактивных отходов на ближайшие лет 20 не просматривается. Значит, вряд-ли стоит ожидать внедрение подобного способа добычи палладия в других странах. 

Как ядерщик, я слышал среди коллег разговоры о том, что в принципе при наличии политической воли конкретно по палладию технологию могли бы разработать еще пару десятков лет назад. И вопрос уперся именно в эту самую политическую волю.

Вероятно, наконец эта воля появилась. 

Что означает появление этой технологии у России? Ну, как минимум, это возможность держать за яйца весь мировой рынок палладия. Природные запасы палладия конечны и не слишком велики, что, в частности, и определяет его статус как драгоценного металла. Напротив, ядерно-химическая технология преобразует в палладий другие химические элементы, запасы которых на много порядков больше.

Понятно, что специально палладий добывать ядерными методами - нерентабельно. Но в данном случае мы имеем чисто попутное извлечение как часть работающей и серьезной индустрии по утилизации высокоактивных отходов. Поэтому, после отладки, это может дать весомый ручеек палладия в распоряжение государства. Будут ли это килограммы, тонны, или более заметные количества - вряд-ли нам расскажут в ближайшее время. 

Как можно использовать данную ситуацию на пользу стране?

Ну, например, наличие дешевого палладия может дать серьезный импульс развитию водородной энергетики. Краем уха слышал от специалистов по металлогидридным технологиям, что на данном этапе по сумме физико-химических факторов для безопасного хранения водорода палладию нет альтернатив, но это дорого. Наличие дешевого металла может стать огромным преимуществом для отечественных водородных технологий в мировом масштабе.

Ну и ложечка дегтя - теперь уже точно стоит пересмотреть планы на долгосрочные вложения в палладий как финансовый актив.  
 

Комментарии

Аватар пользователя 55aa
55aa(12 лет 4 месяца)

Это... насколько я помню - стабильные конечные изотопы - это изотопы свинца. Все остальное из той каши вполне может содержать активные изотопы. Так что хранить слиток палладия, сделанного из той каши - как бы хранить кусочек минимум слабообогащенного урана дома. А может, и не слабо обогащенного.

ЗЫ Через столетия и десятки полураспадов может там и будет, что применять, сегодня это надо просто хранить как отдельный вид отходов.

ЗЫ2 Все ИМХО.

Аватар пользователя PaladinUSSR
PaladinUSSR(9 лет 7 месяцев)

медалями из такой платины можно награждать коррупционеров.

Аватар пользователя Wolfi7
Wolfi7(5 лет 7 месяцев)

Тоже хотел пжыфкнуть. Апиридил! 

Аватар пользователя Al-хим
Al-хим(3 года 5 месяцев)

насколько я помню - стабильные конечные изотопы - это изотопы свинца

Это при распаде урана, а деление - это совсем другой процесс с другими продуктами. 

И металлы эти в очищенном виде вполне могут не содержать радиоактивных изотопов, это надо смотреть.

Аватар пользователя akk
akk(6 лет 1 месяц)

Именно. В составе отходов АЭС черт ногу сломит, там полный зоопарк.

Ну а по чистоте получаемого материала - методы очистки и разделения изотопов вроде как не стоят на месте. К тому же и эта технология у Росатома, ему и карты в руки. Я например не слышал, чтобы кто-то сильно парился об активности обедненного урана, который тоннами расходуется практически во всех современных военных конфликтах с подачи наших демократических "партнеров".

Аватар пользователя Mor
Mor(10 лет 12 месяцев)

Я например не слышал, чтобы кто-то сильно парился об активности обедненного урана, который тоннами расходуется практически во всех современных военных конфликтах

Э...  Да вроде паряться просто всем пофигу. 

Начальник войск радиационной, химической и биологической защиты генерал-лейтенант Игорь Кириллов на брифинге в Москве очень профессионально, подробно и, что называется, с цифрами и фактами объяснил, к каким тяжелым последствиям приведут поставки киевскому режиму боеприпасов с обедненным ураном.

"В результате сложившаяся радиационная обстановка в городе Фаллуджа была значительно хуже, чем в городах Хиросима и Нагасаки после атомных бомбардировок Соединенными Штатами. Этот город до сих пор называют вторым Чернобылем", - подчеркнул Кириллов.

https://rg.ru/2023/03/24/chem-opasny-boepripasy-s-obednennym-uranom-general-igor-kirillov-otvetil-na-shest-glavnyh-voprosov.html

Аватар пользователя Ролд
Ролд(3 года 8 месяцев)

Если даже появится в активной зоне атом стабильного палладия, то что ему мешает потом захватить нейтрон и превратиться в радиоактивный палладий? Нейтронов в активной зоне много.

Аватар пользователя Al-хим
Al-хим(3 года 5 месяцев)

Ему может помешать захватить нейтрон низкое сечение захвата. Вообще без эмпирических данных по составу продуктов деления и по сечениям захвата эти дискуссии достаточно бессмысленны.

Аватар пользователя alvl
alvl(7 лет 2 месяца)

Нет, в осколках могут быть любые стабильные изотопы любых элементов, если они вообще у этих элементов есть. И нестабильные тоже. То есть свинец без разделения на изотопы будет фонить пальцепотолочно так же, как не разделенный палладий (на самом деле спектр осколков таки пляшет от топлива, реактора, экспозиции и выдержки после экспозиции, ну и у некоторых элементов «реакторные» изотопы зело злые по спектру, типа цезия с со стронцием, а условный йод сразу после извлечения жуткий, а через 5 лет все почти зашибись).

Аватар пользователя Ya
Ya(10 лет 6 месяцев)

Через столетия и десятки полураспадов может там и будет, что применять, сегодня это надо просто хранить как отдельный вид отходов.

Вы пропустили кое-что из "новых физических принципов", период полураспада некоторых изотопов можно сократить раз этак в 1000. А в виде радиоактивного конденсата Бозе — Эйнштейна теоретически вообще всех.

https://regnum.ru/article/2165960

https://aftershock.news/?q=node/1006977&full=

https://aftershock.news/?q=node/1542465

Аватар пользователя Harsky
Harsky(13 лет 10 месяцев)

Опять этот бред тащат... лучше уж Петрика с фильтрами или про холодный термояд.

Аватар пользователя Северный Сахалин

Спасибо за статью, akk.

Аватар пользователя Белек-оол
Белек-оол(5 лет 8 месяцев)

...внедрение новой технологии повысит экологическую безопасность остекловывания высокоактивных отходов (ВАО), а также значительно увеличит срок службы оборудования.

Речь о вторичном применении извлечённых металлов не идёт.

Аватар пользователя feodor89
feodor89(7 лет 11 месяцев)

Вопрос что там получится. Даже если слабый фон останется - какому-нибудь катализатору в промышленной установке это не помешает

Аватар пользователя 55aa
55aa(12 лет 4 месяца)

1. Да, не помешает. Но - на катализаторе знак "радиоактивная опасность" и необходимость соответствующей охраны и утилизации.

2. При этом следует помнить о шаловливых ручках, стремящихся все распилить и сдать подороже.

ЗЫ В общем - я за использование такого палладия на аппаратах, отправляемых в дальний космос))) либо в топливном элементе торпед, несущих ЯО)))

Аватар пользователя Белек-оол
Белек-оол(5 лет 8 месяцев)

Его ещё вкрячить чем-то в эти аппараты придётся. И куда, и за сколько потом горячую зону и инструмент утилизировать?

Аватар пользователя feodor89
feodor89(7 лет 11 месяцев)

Или в РВСН

вопрос в параметрах конечно

Аватар пользователя Сергей Ольховский

разработали уникальный способ одновременного извлечения металлов платиновой группы из высокоактивных отходов ядерного топлива.

Все же интересно, а сколько их там, и сколько можно извлечь?

Аватар пользователя akk
akk(6 лет 1 месяц)

Вопрос интересный. Из общих неглубоких познаний в материаловедении могу заключить, что раз примесь играет заметную роль в физических свойствах продукта (влияние на хрупкость стеклованных гранул), то речь может идти о нижней границе содержания в 0,01-0,1 процент общей массы композиции. Для сравнения, такое содержание в природном сырье было бы "королевским", обычно драгметаллы в современных условиях выделяют из куда более бедного сырья, которое перерабатывают миллионами тонн.

Аватар пользователя Сергей Ольховский

Если так, то это на пару порядков больше, чем в хороших рудах.

Аватар пользователя Ролд
Ролд(3 года 8 месяцев)

В совр. ядерных реакторах в 1 т. ядерного топлива при степени выгорания 3%, содержится 1,5 кг палладия. 

https://xumuk.ru/encyklopedia/2/3178.html?ysclid=mfpk7rvtt4659613611

Аватар пользователя GaussCurve
GaussCurve(12 лет 7 месяцев)

Дурь какая-то. Индукционный ток в расплаве, говорят, не достаточно стабилен.

Палладий  помешал, говорят

Аватар пользователя aminin
aminin(13 лет 11 месяцев)

нужно же что то написать около научное в обосновании.

Аватар пользователя Wolfi7
Wolfi7(5 лет 7 месяцев)

Интересно. Спасибо, пишите. 

Аватар пользователя tribotinka
tribotinka(3 года 10 месяцев)

С платиноидами сложнее. С одной стороны тугоплавкость и труднорастворимость, с другой - комплексные соединения с трудностями выделения элементов.

В XIX веке - в мире была целая гонка - когда платину приравняли к драгметаллам, как ее выделять. И кстати - успех тут явный и у нас есть. Один из элементов случайно выявился, когда в Казани погорела улица Баумана (тогда она называлась Богоявленской) , и спеклись все реактивы в химлаборатории Казанского университета, у которого там были здания. Ученые погоревали - и тут одного осенило - что очень необычные качества и цвета.. Отправилиа выводы тогдашнему "королю химии мира" - Яну Берцелиусу в Швецию.  Тот тоже офигел - поскольку открыли долгожданный 6й элемент платиновой группы. И он разрешил - автору открытия назвать новый химический элемент как хочет.  Так появился Рутений ( по латыни Россия), а автор открытия - Карл Клаус (потомственный "русифицированный" немец) почет и уважуху. Вообще Карл Карлович очень крут был, практически Эдисон тех времен, о нем байки в КГУ до сих пор ходят.

Так что больше платин - хороших и разных 

Аватар пользователя Upgrade
Upgrade(3 года 11 месяцев)

Чего только не придумаешь лишь бы в Швейцарию побольше продать. Хозяева требуют видимо. Кризис на носу.

Аватар пользователя ОлегВП
ОлегВП(1 год 6 месяцев)

Непонятно, почему созданную в СССР технологию, остававшуюся невостребованной, вдруг выдали за новое открытие. 

Аватар пользователя Барбос Обама
Барбос Обама(6 месяцев 1 неделя)

наличии многих вкусных металлов

Про наведенную радиацию слышать не приходилось? При сильном радиационном воздействии образуются изотопы. Которые могут фонить не хуже самих отходов.