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, 702 просмотра.


Нравится

Агентство экоинноваций


05.07.2020 00:53:00

Учёные разработали модель для предсказания новых металлоорганических структур

Российские учёные создали модель для предсказания образования металлорганических структур — катализаторов важных промышленных процессов, что поможет в поиске новых подобных соединений.

Российские, вещества, создали, ученые

03.07.2020 17:25:47

«Умная» система, которая контролирует хранение и извлечение энергии

«Умная» система, которая контролирует хранение и извлечение энергии ветряных турбин, снизит риск отключения электроэнергии и поддержит увеличение использования энергии ветра во всем мире, говорят исследователи из Университета Бирмингема.

система, генератор, энергия

29.06.2020 14:41:09

Защита от глобального потепления с орбиты

Сегодня наука ищет способы, как остановить глобальное потепление, опасность которого становится все очевидней. Это начинают признавать даже самые твердые противники теории потепления.

воздух., защита, климат

27.06.2020 12:41:00

Технологии позволяют «печатать» новые здоровые ткани

Ученые из Университетского колледжа Лондона создали новую мышцу для мышей, применив малоинвазивную технику под названием «прижизненная 3D-биопечать».

разработки, 3D печать, Ткань

26.06.2020 15:06:39

На пути к углерод-отрицательному цементу

Исследователи создали цемент из рапы — солевого. отхода опреснения морской воды. Проблема с бетоном в том, что оксид магния, придающий смеси прочность портландцемента, проводит к коррозии железа.

воздух., углерод, газ

22.06.2020 15:58:06

УЧЕНЫЕ ПРЕВРАТИЛИ ПАРНИКОВЫЕ ГАЗЫ В ПОЛЕЗНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Австралийские ученые нашли способ превращать CO2 в “строительные кирпичики» для современной промышленности.

воздействие, газ, CO2

22.06.2020 15:35:19

Уральцы создадут нейросеть для спасения городских деревьев

Вместе с IT-компанией волонтеры Уральского федерального университета (УрФУ) создают нейросеть, которая будет распознавать деревья Екатеринбурга и контролировать их сохранность.

виды, деревья, волонтеры

RSS
Архив "Агентство экоинноваций"
Подписка на RSS
Реклама: