Канадские компании разрабатывают технологию очистки тяжелой воды

Laurentis Energy Partners (LEP) и BWXT Canada разрабатывают технологию очистки тяжелой воды. Проект связан с планами по выводу из эксплуатации реакторов Candu на АЭС «Пикеринг»: новая технология позволит восстанавливать качество тяжелой воды с закрываемых блоков и повторно использовать ее в атомной энергетике, медицине и фармацевтике.

Тяжелая вода, как и обычная, состоит из кислорода и водорода, но вместо двух атомов обычного легкого изотопа водорода (протия) содержит два атома тяжелого изотопа (дейтерия). Она практически не поглощает нейтроны, поэтому широко используется в ядерной энергетике.

«Тяжелая вода используется в реакторах Candu как замедлитель и как хладагент, — ​объяснил корреспонденту «СР» старший менеджер по деловому развитию LEP Брайан Ференбах. — ​Для ядерных реакторов требуется тяжелая вода строго определенного изотопного состава, чтобы контролировать и поддерживать радиоактивность на желаемом и безопасном уровне. Очистка тяжелой воды направлена на повышение ее концентрации в растворе, в котором в процессе эксплуатации накапливается обычная вода, различные изотопы водорода и загрязнители. Чем больше циклов эксплуатации, тем труднее достичь высокой чистоты».

Особенности новой технологии очистки LEP пока не раскрывает. По словам Брайана Ференбаха, ее можно будет применять сразу в двух целях: для удаления из раствора «легкой» воды, чтобы поддерживать как можно более высокий уровень изотопов тяжелой воды, и для удаления других загрязняющих веществ, которые попадают в тяжелую воду во время работы реактора. Сейчас требуются разные методы очистки: дистилляция или электролиз для решения первой задачи и фильтрация — ​для второй.

Очищенная по новой технологии тяжелая вода будет востребована не только на АЭС с реакторами Candu, но и в других отраслях, утверждают разработчики. «Laurentis уже несколько лет активно работает на рынке изотопов с клиентами из разных стран мира в области медицины и высоких технологий, — ​говорит Брайан Ференбах. — ​Мы считаем, что наш новый продукт окажет большое влияние на медицинскую и фармацевтическую промышленность Северной Америки».

Тяжелая вода используется в качестве изотопного индикатора при диагностических исследованиях. Ее применяют при изготовлении препаратов для ранней диагностики рака методом позитронно-эмиссионной томографии.

Исследования показывают, что в тяжелой воде химические реакции протекают медленнее, чем в обычной. Проводились эксперименты, в которых часть обычной воды в организме животных заменяли на тяжелую, и это замедляло размножение грибов и бактерий. В физике элементарных частиц тяжелая вода используется для детектирования нейтрино.

Реакторы канадского дизайна Candu используют не только на родине, но и в Южной Корее, Китае, Аргентине, Румынии, Пакистане, Индии.

СПРАВКА

Candu расшифровывается как Canada Deuterium Uranium. В качестве топлива в этих реакторах используется обычный природный уран. Канальная конструкция позволяет заменять использованное топливо, не останавливая реактор. В реакторе содержится порядка 450 т тяжелой воды.