Официальный сайт журнала "Экология и Жизнь"
You need to upgrade your Flash Player or to allow javascript to enable Website menu.
Get Flash Player  
Всё об экологии ищите здесь:
  Сайт функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям  
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, 156 просмотров.


Нравится

Агентство экоинноваций


Ежеквартальный бюллетень ICAP

Обсуждаем проблемы российских лесов - сертификация и спецификация

Проблемы управления и определения лесов в России / Лесной выпуск Дайджест Ecolife

В фокусе - водные проблемы/Водохранилища и ГЭС, паводки и наводнения

26.05.2018 12:48:00

Ученые создали систему распознавания частиц для сибирского коллайдера

В Новосибирском институте ядерной физики (ИЯФ) им. Будкера СО РАН разработали проект уникальной системы распознавания элементарных частиц, которая будет использована на коллайдере Супер С-Тау фабрика.

коллайдер, частицы, ученые

24.05.2018 12:03:00

Инженеры построили дом на кончике оптического волокна

Исследователи продемонстрировали технологию сборки микроскопических объектов, которая является новым сочетанием нескольких существующих подходов.

Инженеры, дом, построили

19.05.2018 11:16:00

Эволюция бактерий: микроорганизмы питаются пластиком

Эксперты прогнозируют возможную замену пластика похожим материалом, способным разлагаться и не наносить вред экологии

пластик, бактерии, эволюция

17.05.2018 20:45:00

Ферментативная мембрана для улавливания СО2

Исследователи из Sandia National Laboratories разработали новую биомембрану, которая может улавливать углекислый газ из дыма угольных электростанций.

улавливание, CO2, мембрана

16.05.2018 10:12:00

Как защитить океаны от пластика

Не так давно документальная серия BBC Blue Planet II ввергла в шок жителей всего мира своими материалами на тему вреда пластиковых отходов для жизни всех морских обитателей: рыб, животных и птиц.

BBC, пластик, океан

15.05.2018 12:57:00

В Швейцарии испытали самолет на солнечных батареях для стратосферы

В Швейцарии компания SolarStratos провела первые летные испытания самолета на солнечных батареях, предназначенного для полета в стратосфере. Аппарат Elektra-2 семь минут находился на высоте 300 метров.

самолет, испытания, Швейцария

10.05.2018 19:03:00

Германия одобрила проект на 1610 МВТ офшорной ветровой энергии

Оффшорные ветряные турбины вскоре смогут обеспечить значительное количество электроэнергии для Германии — до 1610 мегаватт (МВт).

энергия, проект, Германия

RSS
Архив "Агентство экоинноваций"
Подписка на RSS
Реклама: