Công nghệ Mỹ biến chất thải hạt nhân thành năng lượng, giảm tuổi thọ phóng xạ tới 99,7%

Các nhà nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm Gia tốc Quốc gia Thomas Jefferson thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đang phát triển công nghệ Hệ thống Dẫn động bằng Gia tốc (ADS) nhằm biến nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng thành nguồn điện không phát thải carbon đồng thời giảm đáng kể thời gian phóng xạ của nó. Được hỗ trợ bởi 8,17 triệu đô la từ chương trình NEWTON của DOE, phương pháp ADS sử dụng các máy gia tốc hạt để bắn các proton năng lượng cao vào các mục tiêu như thủy ngân lỏng, kích hoạt quá trình neutron spallation chuyển đổi các đồng vị phóng xạ có thời gian sống lâu trong chất thải hạt nhân. Quá trình này có thể rút ngắn thời gian lưu trữ nguy hiểm của chất thải hạt nhân từ khoảng 100.000 năm xuống chỉ còn 300 năm, biến chất thải hạt nhân từ một gánh nặng lâu dài thành nguồn nhiên liệu có thể tái chế. Để làm cho ADS có tính khả thi về mặt kinh tế, nhóm nghiên cứu tại Jefferson Lab đang giải quyết các thách thức kỹ thuật then chốt liên quan đến hiệu suất và công suất của máy gia tốc. Họ đang đổi mới bằng cách phủ buồng niobi bằng thiếc để cho phép hoạt động ở nhiệt độ cao hơn sử dụng hệ thống làm mát thương mại tiêu chuẩn, tránh các hệ thống làm lạnh cực lạnh tốn kém. Ngoài ra, họ còn phát triển các thiết kế buồng spoke tiên tiến nhằm cải thiện hiệu quả sản xuất neutron.