Ученые открыли революционный способ утилизации ядерных отходов

Ловушка напоминает крошечную пористую губку. Внутренняя поверхность одного грамма этого вещества может растянуться и покрыть пять баскетбольных площадок 28 на 15 м. А если туда попадают радиоактивные соли йодистоводородной кислоты, они остаются там навеки.

«Этот тип материала обладает огромным потенциалом из-за своей высокой пористости, — говорит профессор Цзин Ли, один из авторов статьи, вышедшей в журнале Nature Communications. — У нее гораздо большая площадь, чем у губки, и она может улавливать много чего».

В процессе переработки отработанное ядерное топливо выделяет радиоактивный молекулярный йод и органический йодид в виде газа, который вызывает рак и загрязняет окружающую среду. Обычно для их хранения используется твердый абсорбент вроде кварца, окиси алюминия и цеолита, но они не слишком эффективно впитывают и дорого стоят, говорит Ли.

Поэтому ученые разработали молекулярную ловушку из высокопористого металл-органического каркаса. Ее производительность превосходит стандарты, установленные правилами ядерной индустрии, которые требуют, чтобы заводы по переработке ядерных отходов удаляли более 99,9% радиоактивных йодидов из отработанных ядерных топливных стержней. Также она лучше всех современных абсорбентов справляется с радиоактивными органическими йодидами. К примеру, она способна впитывать метил-йодид при 150 градусах Цельсия на 340% эффективнее, чем лучшие промышленные образцы.

Другое преимущество молекулярных ловушек в том, что метил-йодид можно вывести из металл-органических каркасов, чтобы переработать и использовать повторно. Современные промышленные технологии этого не позволяют, сообщает EurekAlert.

Законсервировать ядерные отходы и загрязняющие воду химические вещества можно при помощи супермолекулы с двумя отрицательно заряженными ионами, которая превращает отходы в стекло в результате процесса витрификации.