Для безопасного обращения с радиоактивными отходами проводят радиоизотопный анализ образцов для определения их изотопного состава. Этот анализ обычно делится на три этапа: предварительная обработка, разделение и измерение.

В процессе разделения радионуклидов реагент, взаимодействующий с определенным нуклидом, добавляется в образец расплавленных радиоактивных отходов. В настоящее время существует ручной метод добавления реагента в разделительный контейнер под действием силы тяжести и автоматический метод с использованием насоса.

Однако, как отмечают в KAERI, ручной метод не может контролировать скорость реагента, а автоматический метод имеет недостаток, заключающийся в наличии сложных компонентов, таких как насосы, клапаны и многочисленные трубки, подключенные к клапанам. Причем последние должны управляться в соответствии с заранее определенным временем. Более того, автоматический метод требует периодической очистки компонентов, чтобы в клапанах, контролирующих впрыск реагента, и трубках, по которым движется реагент, не было радиоактивных элементов.

KAERI заявляет, что разработанное новое разделительное устройство использует автоматический метод, но реагенты вводит робот для обработки жидкостей, не вступающий в контакт с радиоактивными образцами. Образцы, разделенные реакцией реагентов, отделяются друг от друга и собираются для следующего процесса измерения. Благодаря роботу отпадает необходимость в клапане, который может привести к образованию остатков проб или засорению. Количество используемых пробирок также значительно сокращается. Все это позволяет легко заменять компоненты, контактирующие с радиоактивными образцами, тем самым полностью исключая возможность перекрестного загрязнения из-за остаточных образцов.

Кроме того, впервые в сосуде для разделения нуклидов был применен бесконтактный датчик. Датчик определяет время ввода всех реагентов и в режиме реального времени уведомляет о завершении процесса адсорбции или разделения нуклидов в адсорбенте внутри разделительного сосуда. Это обеспечивает более точное разделение, чем существующий метод работы насоса в течение установленного промежутка времени.

Так KAERI утверждает, что новое устройство может эффективно последовательно отделять технеций-99, стронций-90, железо-55, ниобий-94, а также никель-59 и никель-63 из одного образца. В ходе оценки эффективности, проведенной совместно с Центром химического анализа радиоактивных отходов KAERI, было установлено, что технеций, стронций, ниобий и никель отделяются в три раза быстрее по сравнению с соответствующими временами разделения существующего метода, при этом достигая высокой степени извлечения радионуклидов - 83-97 %. В отличие от существующего метода, железо могло реагировать примерно на 33% дольше за счет точного контроля количества и скорости реагента, что привело к лучшим и более точным результатам.

«Будущая коммерциализация технологии обеспечит технологический прорыв, который позволит проводить более быстрый и эффективный анализ радиоактивных отходов, образующихся в процессе эксплуатации или вывода из эксплуатации ядерных установок», — сказал Рю Чжэ Су, руководитель отдела разработки передовых технологий ядерного цикла KAERI.