Компьюлента. 1 сентября 2003 года, 10:50
Объединенная команда ученых из трех английских университетов и немецкого НИИ трансурановых элементов разработала способ переработки радиоактивнх отходов при помощи лазера.
Хранение и уничтожение долгоживущих отходов ядерной энергетики и атомной промышленности являются проблемой первостепенной важности для современной науки. Один из основных методов переработки ядерных отходов - бомбардировка их элементарными частицами с целью превращения (трансмутации) их в радиоактивные материалы с более коротким периодом полураспада. Теперь эту сложную и дорогостоящую операцию можно проводить с помощью лазера, что гораздо проще и дешевле.
В качестве опытного образца было выбрано радиоактивное вещество, содержащее долгоживущий изотоп йод-129. Его период полураспада (промежуток времени, за которое число излучающих ядер в веществе уменьшается вдвое) составляет 15,7 млн. лет. С помощью твердотельного лазера типа VULCAN облучался небольшую золотую мишень, за которой находился опытный образец радиоактивного вещества. Одна сфокусированная вспышка лазера с энергией в 360 джоулей и длительностью в 0,7 пикосекунды позволила облучить материал с интенсивностью в 5 х 1020 Вт на один см2. Под действием излучения металл испарялся и переходил в состояние плазмы, а электроны в плазме ускорялись до скоростей, близких к скорости света. Когда эти электроны попадали в остававшееся твердым золото, они вызывали поток гамма-излучения (т.н. тормозное излучение). Под его воздействием атомы йода-129 теряли нейтрон и превращались в атомы йода-128, период полураспада которого равен всего 25 минутам. Каждая лазерная вспышка вызывала трансмутацию примерно 3 млн. ядер.
Разработчики метода собираются в дальнейшем усовершенствовать его, с тем чтобы иметь возможность применять лазеры для переработки радиоактивных отходов в промышленных масштабах.
