Ερευνητές στις ΗΠΑ ανέπτυξαν μέθοδο που μπορεί να μειώσει δραστικά τον χρόνο ραδιενεργής διάσπασης των πυρηνικών αποβλήτων. Αντί για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια αναμονής, η τεχνολογία επιταχυντών σωματιδίων υπόσχεται να συμπιέσει αυτό το διάστημα σε περίπου τρεις αιώνες. Αν το πρόγραμμα NEWTON πετύχει, η πυρηνική ενέργεια θα μπορούσε να γίνει σημαντικά πιο καθαρή επιλογή.
Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα της πυρηνικής ενέργειας δεν είναι η παραγωγή της, αλλά η κληρονομιά που αφήνει πίσω. Τα χρησιμοποιημένα καύσιμα ράβδοι από πυρηνικούς αντιδραστήρες παραμένουν επικίνδυνα ραδιενεργά για έως και 100.000 χρόνια — ένα χρονικό ορίζοντα τόσο απέραντο που ξεπερνά κάθε ανθρώπινη κλίμακα σχεδιασμού. Τώρα, ένα νέο αμερικανικό πρόγραμμα φιλοδοξεί να αλλάξει αυτή την εξίσωση ριζικά.
Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ ανακοίνωσε ότι το Jefferson Lab — το Thomas Jefferson National Accelerator Facility — θα ηγηθεί του προγράμματος NEWTON, που σημαίνει Nuclear Energy Waste Transmutation Optimized Now. Ο στόχος είναι να χρησιμοποιηθούν επιταχυντές σωματιδίων για να μετατραπούν τα επικίνδυνα ραδιενεργά ισότοπα σε λιγότερο επικίνδυνες μορφές τους, μειώνοντας τον χρόνο ραδιενεργής διάσπασης από 100.000 σε περίπου 300 χρόνια. Η τεχνολογία εκτιμάται ότι θα είναι έτοιμη για πρακτική εφαρμογή σε 30 χρόνια, με βάση τα υπάρχοντα μέσα.
Η διαδικασία θυμίζει αλχημεία — και όχι τυχαία. Ο επιταχυντής εκτοξεύει δέσμες πρωτονίων υψηλής ενέργειας σε υλικά όπως υγρός υδράργυρος. Αυτή η σύγκρουση απελευθερώνει νετρόνια μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται spallation. Τα νετρόνια αυτά εισχωρούν στα πυρηνικά απόβλητα και ουσιαστικά τα «αραιώνουν», μετατρέποντας τα ισότοπα σε πιο σταθερές μορφές. Ως μπόνους, η αντίδραση παράγει και ηλεκτρισμό. Τα μετασχηματισμένα υλικά μπορούν στη συνέχεια είτε να ταφούν με ασφάλεια για 300 χρόνια, είτε να ανακυκλωθούν για χρήσιμες εφαρμογές.
Το Υπουργείο Ενέργειας διέθεσε 8,17 εκατομμύρια δολάρια για το NEWTON, χρηματοδοτώντας στην πράξη δύο παράλληλα ερευνητικά σκέλη. Το πρώτο εξετάζει αν η προσθήκη ενός στρώματος κασσίτερου στο εσωτερικό των κοιλοτήτων νιοβίου του επιταχυντή μπορεί να αυξήσει την αποδοτικότητά του και να επιτρέψει λειτουργία σε υψηλότερες θερμοκρασίες — κάτι που θα εξαλείφει την ανάγκη για δαπανηρό κρυογονικό εξοπλισμό. Το δεύτερο σκέλος ερευνά τη χρήση ενός μαγνήτρονα για την τροφοδοσία των δεσμών σωματιδίων, με στόχο να μειωθεί σημαντικά το ενεργειακό κόστος λειτουργίας.
Η επιτυχία του NEWTON δεν θα λύσει μαγικά το πρόβλημα των πυρηνικών αποβλήτων — τα υλικά θα παραμένουν επικίνδυνα, απλώς για πολύ λιγότερο χρόνο. Αλλά σε έναν κόσμο που αναζητά επειγόντως καθαρές πηγές ενέργειας χωρίς εκπομπές άνθρακα, η πυρηνική ενέργεια με διαχειρίσιμα απόβλητα είναι μια εντελώς διαφορετική πρόταση από αυτή που γνωρίζαμε. Το ερώτημα δεν είναι πλέον αν η τεχνολογία είναι εφικτή, αλλά αν θα προλάβουμε να την αναπτύξουμε αρκετά γρήγορα.
