Para peneliti di Fasilitas Akselerator Nasional Thomas Jefferson sedang mengembangkan Sistem Berbasis Akselerator (ADS) yang menggunakan berkas proton berenergi tinggi untuk mengubah limbah nuklir berumur panjang menjadi isotop berumur pendek. “Proses ini juga menghasilkan panas yang signifikan, yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik tambahan untuk jaringan listrik,” lapor Interesting Engineering. Proyek ini didukung oleh hibah sebesar $8,17 juta dari program NEWTON (Nuclear Energy Waste Transmutation Optimized Now) Departemen Energi. Dari laporan: Para peneliti sedang mengembangkan teknologi ADS. Sistem ini menggunakan akselerator partikel untuk menembakkan proton berenergi tinggi ke suatu target (seperti merkuri cair), sehingga memicu proses yang disebut “spallasi”. Hal ini melepaskan banjir neutron yang berinteraksi dengan isotop berumur panjang yang tidak diinginkan dalam limbah nuklir. Teknologi ini dapat secara efektif “membakar” komponen limbah yang paling berbahaya dengan mentransmutasikan unsur-unsur tersebut. Meskipun bahan bakar yang tidak diolah tetap berbahaya selama sekitar 100.000 tahun, partisi dan daur ulang melalui ADS dapat mengurangi jangka waktu tersebut menjadi hanya 300 tahun. […]
Untuk menjadikan ADS layak secara ekonomi, Jefferson Lab mengatasi dua kendala teknis utama: efisiensi dan daya. Akselerator partikel tradisional memerlukan sistem pendingin kriogenik yang besar dan mahal untuk mencapai suhu superkonduktor. Jefferson Lab memelopori pendekatan yang lebih hemat biaya dengan melapisi bagian dalam rongga niobium murni dengan timah. Rongga timah niobium ini dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi, sehingga memungkinkan penggunaan unit pendingin komersial standar daripada pabrik kriogenik skala besar yang dibuat khusus. Tim ini juga mengembangkan rongga jari-jari, yang merupakan desain kompleks yang dimaksudkan untuk mendorong efisiensi spalasi neutron yang lebih tinggi. Proyek kedua berfokus pada sumber listrik di belakang balok. Para peneliti mengadaptasi magnetron — komponen yang sama yang menggerakkan oven microwave — untuk menyediakan daya sebesar 10 megawatt yang dibutuhkan untuk ADS. Tantangan utamanya adalah frekuensi energi harus sesuai dengan rongga akselerator, tepatnya pada 805 Megahertz. Bekerja sama dengan Stellant Systems, para peneliti membuat prototipe magnetron canggih yang dapat digabungkan untuk mencapai ambang batas daya tinggi yang diperlukan dengan efisiensi maksimum. Program NEWTON bertujuan untuk memungkinkan daur ulang seluruh persediaan bahan bakar nuklir komersial AS dalam 30 tahun ke depan.
Baca lebih lanjut cerita ini di Slashdot.
