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, 508 просмотров.


Нравится

Агентство экоинноваций

13.07.2019 13:58:00

Энергия из тоннелей метро может обогревать и охлаждать тысячи домов

Еще одна веская причина расширять сеть метро: практически бесплатное тепло и охлаждение.

метро, энергия, тепло

12.07.2019 01:10:00

Мифы о ветроэнергетике: шум и инфразвук

В наш век доступной информации люди не перестали распространять слухи и мифы. Это происходит от лености ума и других особенностей характера индивидуумов.

ветроэнергетика, звуки, энергетика

09.07.2019 22:30:35

Чистый воздух увеличит объёмы электроэнергии

Улучшение качества воздуха объявлено в Китае приоритетной задачей в области экологии. Китай работает над тем, чтобы обуздать удушающие уровни загрязнения путём сокращения использования угля, повышения стандартов топлива и поощрения более чистых форм промышленности и энергетики. Концентрация опасных частиц в воздухе за период с 2013 по 2018 год понизилась 42% в 74 крупных городах страны.

климат, воздуха, Китай

08.07.2019 21:43:23

Сеть смартфонов помогает обнаружить противораковые молекулы в пище

Краудсорсинговый проект, в котором используются тысячи бездействующих смартфонов, помог раскрыть противораковые свойства повседневных продуктов и лекарств. Проект, возглавляемый исследователями из Имперского колледжа Лондона, использует искусственный интеллект для перебора огромных объемов данных в сети облачных вычислений смартфонов, пока они заряжаются.

приложение, молекулы, рак

01.07.2019 16:44:29

Быстрее, чище, дешевле: новый метод сухой чистки

Чаще всего в промышленности химической чистки используется растворитель, называемый перхлорэтилен. Агентство по охране окружающей среды классифицировало химическое вещество как вероятный канцероген, а Управление по безопасности и гигиене труда США связало его использование с головокружением, нарушением зрения и потерей координации.

очиститель, управление, метод

29.06.2019 18:22:23

Инновации в сельском хозяйстве, по версии ФАО, связаны с устойчивым развитием

Грамотное применение пестицидов и устойчивое сельское хозяйство, а также новые возможности технологии блокчейна в агропродовольственной отрасли стали одними из основных тем для обсуждения экспертами в ходе Международного форума «Агротех-2019. Шаги за горизонт», организованного Национальным исследовательским университетом «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ) совместно с ФАО и Минсельхозом России, который проходил в Москве 30-31 мая.

Россия, блокчейн, возможности, Инновации

26.06.2019 17:46:32

Роботы и люди: московский школьник создал андроида, который реагирует на прикосновения и тон голоса

Десятиклассник из московской школы №  1409 Егор Ёлкин создал андроида для изучения взаимодействия роботов с людьми. Робот оснащен сенсорами прикосновения и адресными цветными светодиодами, которые служат для взаимодействия с человеком. Машина реагирует на прикосновения и тон голоса.

школьник, роботы, проект, наука

RSS
Архив "Агентство экоинноваций"
Подписка на RSS
Реклама: