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, 441 просмотр.


Нравится

Агентство экоинноваций

17.04.2019 12:41:07

ЛЕТАЮЩИЕ АВТОМОБИЛИ БУДУТ ПОЛЕЗНЕЕ ДЛЯ КЛИМАТА, ЧЕМ ОБЫЧНЫЕ

Летающие автомобили могут показаться чем-то  из ряда вон выходящим или фантастическим, но согласно одному из последних исследований, они могут помочь нам в борьбе с изменением климата. NASA и несколько других компаний — включая Boeing и Airbus — наперегонки разрабатывают электрические версии летающих автомобилей.

климат, автомобили, ученые

15.04.2019 15:28:00

Вода, которая никогда не замерзает

Сделать кубики льда очень просто: берем обычный пластиковый лоток для кубиков льда, наполняем его водой и ставим в морозильник.

лед, бактерии, вода

13.04.2019 15:41:00

Ученые университета "ЛЭТИ" создали установку, которая поможет безопасной переработке шпал

Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» (СПбГЭТУ «ЛЭТИ») разработали единственную в России технологию переработки старых железнодорожных шпал, в результате которой из них извлекаются ядовитые антисептики (креозот), а сами шпалы становятся пригодными для использования в качестве вторичного материала.

создали, шпалы, переработка

12.04.2019 16:59:54

Робота научили сортировать мусор на ощупь

Американские инженеры создали манипулятор и алгоритм, позволяющий распознавать материал, из которого состоит тот или иной предмет, по его реакции на сжатие.

сортировка, робот, мусор

12.04.2019 16:49:56

Миллионы со свалки

На нефтеперерабатывающих заводах можно из бытового мусора получать ценные продукты

переработка, ученые, отходы

11.04.2019 15:05:45

Смартфоны отправятся на свалку. Мир ждет новое поколение мобильной связи

Технология 5G, тестируемая сейчас во множестве пилотных проектов по всему миру, позволяет с огромной скоростью и надежностью передавать большие объемы информации.

Разработчики, Сервисы, Смартфоны

10.04.2019 14:59:03

Замкнутый цикл

Самый чистый город Финляндии поделится разработками с Петербургом

город, Санкт-Петербург, Финляндия

RSS
Архив "Агентство экоинноваций"
Подписка на RSS
Реклама: