Официальный сайт журнала "Экология и Жизнь"

Всё об экологии ищите здесь:

   
Сервисы:
Каналы:
Каналы:
Блоги:
Дайджесты,
Доклады:

ЭКО-ВИДЕО



Реклама


Translate this page
into English

Translate.Ru PROMT©


Система Orphus


Главная Информация / Info Интересно / Kunst Химики научились извлекать из ядерных отходов новое топливо, заодно снижая их радиоактивность

Химики научились извлекать из ядерных отходов новое топливо, заодно снижая их радиоактивность

Химики научились извлекать из ядерных отходов новое топливо, заодно снижая их радиоактивность

Химики синтезировали вещество, которое позволяет эффективно выделять из ядерных отходов америций. Этот элемент является перспективным топливом для атомных реакторов, к тому же его удаление значительно снижает радиоактивность отходов.

О достижении рассказывает научная статья, опубликованная в журнале Inorganic Chemistry командой во главе с Сантой Янсоне-Поповой (Santa Jansone-Popova) из Национальной лаборатории Ок-Ридж, США.

В мире накоплены сотни тысяч тонн отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Эти вещества сохранят опасный уровень радиоактивности и через полмиллиона лет. Что с ними делать?

Простейший способ – захоронить где-нибудь в граните и забыть. Более сложный, но и более разумный – переработать. В конце концов, 95% ОЯТ – это уран-238, 1,5% – уран-235 и 1% – плутоний. Итого на остальные изотопы приходится только 2,5% отходов. Но и из них можно извлечь что-нибудь полезное, заодно сделав их менее опасными.

У цезия-137 период полураспада составляет около 30 лет, у стронция-90 примерно столько же. Поэтому через несколько веков эти радионуклиды, так досадившие человечеству из-за Чернобыля и Фукусимы, распадутся практически полностью. После этого основными источниками радиоактивности в ОЯТ будут плутоний (если он не извлечён) и так называемые второстепенные актиниды (minor actinides), в частности, нептуний, америций и кюрий.

Извлечение этих элементов может значительно снизить активность отходов. К тому же америций и кюрий – потенциальное ядерное топливо для реакторов на быстрых нейтронах.

Однако предварительно эти элементы нужно выделить и очистить. Это важно, потому что сопутствующие им лантаноиды являются так называемыми нейтронными ядами. Они поглощают нейтроны, необходимые для деления ядер, и тем самым препятствуют реакции.

Вещество, «нацеленное» на захват определённого элемента смеси, химики называют лигандом. Задача состояла в том, чтобы разработать лиганд, выделяющий америций из ОЯТ.

«Отделение америция является очень сложным, поскольку актиниды и продукты деления, особенно лантаноиды, обладают очень похожими свойствами», – объясняет Янсоне-Попова.

Команда рассчитала параметры нужного вещества. В частности, оказалось, что в молекуле должно быть четыре атома, отдающих электроны «жертве захвата». Кроме того, требовалось сделать пространственное расположение атомов в молекуле оптимально для присоединения америция (создать преорганизованный леганд, как говорят специалисты). Однако такие лиганды не были описаны в научной литературе. Учёным пришлось теоретически предсказывать их свойства, подбирать оптимальную формулу и искать пути синтеза.

В итоге исследователи создали циклический амид, содержащий по два атома азота и кислорода. Эти атомы сильно притягивались к положительным ионам америция и отдавали им электроны, тем самым создавая связь между ними.

Для того, чтобы «охотник» не захватывал вместе с америцием и европий (его экспериментаторы выбрали в качестве типичного представителя лантаноидов из ОЯТ), химические связи в молекуле сделали ненасыщенными, то есть содержащими более одного электрона.

На данный момент технология ещё не вышла на промышленный этап, но можно надеяться, что это произойдёт в ближайшие годы.

Фото Global Look Press.

источники https://www.vesti.ru/

ученыехимияотходы 

04.04.2018, 596 просмотров.


Нравится

Агентство экоинноваций

ДАЙДЖЕСТ КОСМИЧЕСКИХ

НОВОСТЕЙ №485

487

09.12.2019 16:30:32

В Красноярске пройдут испытания напечатанного на 3D-принтере ракетного двигателя

В Красноярске пройдут огневые испытания напечатанного на 3D-принтере ракетного двигателя. Их проведут в этом месяце за городом, участие примут только аттестованные специалисты и студенты СибГУ им.М.Ф.Решетнева, которые обучаются аэрокосмическому двигателестроению.

Россия, установка, компания

05.12.2019 20:56:08

Беспилотный «КамАЗ»

«КамАЗ» приступил к испытаниям перспективного беспилотного грузового автомобиля КамАЗ-4308, задействовав машину на производстве

беспилотный, компания, автомобили

04.12.2019 11:15:00

Топ-10 новых технологий 2019 года

Вместе с Всемирным экономическим форумом журнал «Сайентифик америкен» собрал ведущих экспертов в области технологий, которые исследовали и определили «Десятку лучших новейших технологий» этого года. В данной статье представлены технологии, способные изменить мир и разрушить статус-кво.

энергетика, нанотехнологии, Общество

03.12.2019 14:59:37

Строительство самого большого реактора выходит на финишную прямую

Не так давно была установлена последняя опора и перекрытие здания, которое является помещением для самого большого и самого амбициозного эксперимента в области термоядерной энергетики.

синтез, Термоядерный, реактор

02.12.2019 15:34:49

Банановая упаковка

Биоразлагаемые «пластиковые» пакеты, сделанные из банановых растений, звучат немного… бананово, но пара исследователей из UNSW нашли способ сделать это, и это могло бырешить сразу две проблемы промышленных отходов.

переработка, упаковка, отходы

22.11.2019 21:08:11

Hummingbird Technologies нашел спонсоров

Британский стартап Hummingbird Technologies, разрабатывающий системы машинного анализа сельскохозяйственных культур, нашел новых спонсоров в лице BASF Venture Capital (входит в состав немецкого гиганта BASF) и канадской Telus Ventures. Кроме того, в проект также решили финансировать Saudi Agricultural and Livestock Investment и британская Downing Ventures.

система, искусственный, стартап

21.11.2019 21:14:55

Литий-ионная батарея в мире скоро станет мощнее на 50%

Несмотря на все успехи зеленой энергетики, остается еще очень много острых задач, требующих решений. Пожалуй, самой главной проблемой является накопление и хранение полученной энергии.

энергии, компания, нагрузки

RSS
Архив "Агентство экоинноваций"
Подписка на RSS
Реклама: