开发一种新的核废料处理方案

曼彻斯特大学的核石墨研究小组(NGRG)在一个开发新的核废料处理程序的项目中使用了两个专为提取碳-14和固定氚而设计的碳石MTT炉。

如果英国目前的核反应堆运行到建议的关闭日期，大约10万吨核级石墨将需要处理。这些石墨被认为是中级废料。目前储存这种材料的策略是将其长期深埋在地质处置设施(GDF)中，这是一个昂贵且耗时的过程。

每个核反应堆通常包含至少2000吨大块的核石墨。通过气化来减少这个体积是NGRG研究项目的目标。碳酸盐炉正被用来确定在实验室规模的最佳规格，这一程序，包括材料的尺寸和所需的温度，时间和氧气浓度。

核级石墨的立方体首先被缩小成颗粒状，然后被放入陶瓷容器中，在熔炉中加热。在高温下，氧气通过熔炉，导致石墨氧化，产生CO和CO₂．这些气体释放可以通过质谱法进行监测

该炉采用催化剂辅助燃烧技术，清洁、精确地提取碳-14和有机结合的氚，且不污染闪烁介质。一个特别设计的歧管优化催化剂的性能。样品容量可达20ml，在直径38mm的石英玻璃工作管组件中提供精确的测定。加热炉的加热长度为850mm，最高温度为1200℃，每个单元的两个加热区都有超温保护。

carbonite装置有20段可编程温度控制器，用于特定样品的燃烧协议，以及复杂的数据存储和通信。