Управление по атомной энергии Великобритании (UKAEA) возобновило работу установки по детритиации материалов (MDF) в научном центре Калэм в Оксфордшире. Объект был закрыт на годичную модернизацию, после которой на нём начнут исследовать материалы, извлечённые с термоядерного реактора Joint European Torus (JET).
За последние три года работы JET, особенно в ходе экспериментов с дейтериево-тритиевой плазмой, изотоп водорода тритий проник во внутренние компоненты и стенки вакуумной камеры токамака. Чтобы выработать стратегию обращения с отходами в рамках программы вывода JET из эксплуатации, необходимо понять, какое количество трития осталось в материалах и как его можно извлечь с помощью термической обработки.
Извлечение трития позволит UKAEA существенно сократить затраты на утилизацию. Изначально материалы с JET – вольфрам, бериллий, инконель, сталь, медь и углепластик – относят к среднеактивным отходам. После удаления трития их можно будет перевести в категорию низкоактивных, утилизация которых обходится до десяти раз дешевле. Некоторые из них могут быть использованы повторно в будущих проектах термоядерной или атомной энергетики.
Эксперименты, проведённые в конце 2024 года, показали, что компоненты с JET можно обрабатывать без предварительной разборки, а также одновременно загружать в печь материалы разных типов. В установке MDF их нагревают до высоких температур в тщательно контролируемых условиях, чтобы минимизировать окисление. При нагреве тритий высвобождается, после чего технологический газ уносит его из печи на катализатор. Там газообразный тритий преобразуется в тритированную воду, которую легко уловить и собрать.
После остывания печи обработанные материалы извлекают и отправляют на дальнейший анализ, в том числе для определения концентрации других радионуклидов. По словам главы отдела по обращению с отходами в проекте вывода JET из эксплуатации Ксавье Лефевра, эта работа даёт уникальные данные, которых у учёных раньше не было. Результаты исследований помогут фундаментально пересмотреть стратегию обращения с отходами, снизить неопределённость и принять более взвешенные решения по планированию всего процесса.
Установка MDF будет не только перерабатывать отходы самого UKAEA, но и будет доступна для других компаний и организаций, которые ведут исследования в области обращения с радиоактивными материалами. Токамак JET, остановивший работу в декабре 2023 года, был ключевым международным проектом для подготовки к запуску строящегося во Франции реактора ИТЭР. Его вывод из эксплуатации и перепрофилирование продлятся примерно до 2040 года.
