Созданы микророботы, удаляющие радиоактивные отходы — Naked Science
4 минуты
Никита Шевцов
1

Созданы микророботы, удаляющие радиоактивные отходы

Ученые разработали крошечные структуры, которые способны удалять уран из сточных вод атомных электростанций и заводов по производству радиоактивных изотопов.

Новые микророботы удалят радиоактивное загрязнение
Новые микророботы удалят радиоактивное загрязнение

Ядерная энергетика — на сегодня один из наиболее эффективных способов получения электроэнергии. С каждым годом количество атомных электростанций растет, постепенно заменяя угольные ТЭЦ. Однако и у этой технологии хватает проблем. Одна из них — радиоактивные отходы. 

После деления ядер урана, в результате которого выделяется большое количество энергии, образуется смесь изотопов других элементов. Она прессуется и складируется, но со временем радиоактивные элементы могут попасть в воду, а в случае аварии загрязнение способно распространиться на многие километры.

Теперь ученые разработали материалы для захвата, отделения, удаления и извлечения радиоактивного урана из воды. Одним из наиболее перспективных современных подходов для создания таких структур стало использование металлоорганических каркасов (МОК) — соединений, способных удерживать различные атомы и вещества, в том числе радиоактивный уран, внутри своих пор.

В новом исследовании ученые решили добавить «микродвигатель» к МОК под названием ZIF-8. По предварительным расчетам, такая модификация должна была позволить молекуле улавливать радиоактивные загрязнения и удерживать их внутри себя. Чтобы сделать свои самоходные микророботы, исследователи разработали стержни ZIF-8, которые по диаметру в 15 раз меньше человеческого волоса. 

Ученые добавили в структуру атомы железа и наночастицы оксида железа, чтобы, соответственно, стабилизировать ее и сделать магнитной. Каталитические наночастицы платины, размещенные на одном конце каждого стержня, превращали перекись водорода в воду. В результате этого процесса выделяются пузырьки кислорода, которые приводят в движение «микророботов» и заставляют их двигаться по течению. Благодаря такому механизму наноструктуры стали способны за секунду преодолевать расстояние, в 60 раз большее их собственной длины. 

В имитируемых радиоактивных сточных водах микророботы за один час удалили 96% урана. Затем ученые собрали наночастицы с помощью магнита и выделили из них чистый уран. Такие наноструктуры, по словам специалистов, могли бы когда-нибудь помочь в устранении и переработке радиоактивных отходов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
11 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Вчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

8 часов назад
28 минут
Александр Березин

Потепление помогает главному лесу планеты — где проживает 10% всех существующих видов, — а вот биотопливо грозит ему гибелью. Эта неприятная правда неполиткорректна, поэтому СМИ переворачивают ее с ног на голову. Попробуем разобраться, как до этого дошло.

Вчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

16 октября
52 минуты
Александр Березин

Одни говорят, что в мире миллионы тонн ядерных отходов и что их никогда не удастся надежно захоронить, в связи с чем Гринпис перекрывает железные дороги, по которым везут ядерные материалы, и требует свернуть всю ядерную отрасль в одночасье. Другие утверждают, что реальные ядерные отходы от деятельности АЭС во всем мире помещаются в куб со стороной десять метров. Как понять, кто прав, а кто — нет? И почему то, что для одних — «отходы», другие рассматривают как ценную инвестицию в будущее? Попробуем разобраться.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Ян Янин
27.11.2019
-
0
+
Снова сказки от власти о том, что мы умеем перерабатывать отходы! НО ПОЧЕМУ МЫ ИХ РАСКИДЫВАЕМ ПО БОЛОТАМ? Очередное враньё! НАША ВЛАСТЬ НАУЧИЛАСЬ ТОЛЬКО БРАТЬ ОТХОДЫ У СТРАН НАТО И ГАДИТЬ СВОИМ ГРАЖДАНАМ, А СЕБЕ ПОЛУЧАТЬ ХОРОШИЙ ДОХОД! Вот она ЯДЕРНАЯ БОМБА ЗАПАДА И ЛУПИТ ПО НАРОДУ!
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: