Российские ученые использовали отходы горной промышленности для синтеза вещества, удерживающего радиоактивные изотопы — Naked Science
15 июня
Кольский научный центр РАН КНЦ РАН

Российские ученые использовали отходы горной промышленности для синтеза вещества, удерживающего радиоактивные изотопы

4.5

Группа ученых из Кольского научного центра, научного центра Коми, Самарского государственного технического университета и Сыктывкарского государственного университета исследовала сорбционные свойства титаносиликата, полученного из природного сырья.

Российские ученые использовали отходы горной промышленности для синтеза вещества, удерживающего радиоактивные изотопы / ©Пресс-служба КНЦ

Статья об этом опубликована в престижном журнале Microporous and Mesoporous Materials. Мирное использование атомной энергии сопровождается образованием значительного количества радиоактивных отходов. В частности, в них содержатся трансурановые элементы и продукты их деления с большим периодом полураспада (изотопы цезия, стронция, бария, радия), что превращает их переработку и утилизацию в сложные и опасные процессы.

На сегодняшний день для извлечения радионуклидов из отходов предложены такие методы: химическое или электрохимическое осаждение, анионный и катионный обмен и вакуумное испарение. Наиболее перспективный метод — помещение радиоизотопов прямиком в кристаллическую решетку твердых веществ с их последующим преобразованием в минералоподобную керамику «синрок»-типа (Synroc от synthetic rock). Подобные керамики способны хранить значительное количество радионуклидов на протяжении сотен и даже тысяч лет. Такая технология является самой долговечной и безопасной.

Один из наиболее перспективных сорбентов на сегодняшний день — IONSIV-911 – синтетический аналог открытого в Хибинском массиве минерала ситинакита с химической формулой KNa2[Ti4O5(OH)(SiO4)2]4H2O. Кристаллическая структура ситинакита состоит из параллельных цепочек кластеров TiO6-октаэдров, объединенных в каркас одиночными тетраэдрами SiO4. Каркас структуры образует систему широких каналов, которые заполнены катионами натрия и калия и молекулами воды. Данные катионы легко обмениваются в кислых и щелочных водных растворах на радионуклиды Sr, Ba и Cs.

©Пресс-служба КНЦ

Коллектив ученых из Апатитов, Сыктывкара и Самары предложил использовать новый экологичный метод синтеза ситинакита. Для этого был использован лейкоксеновый (кремний-титановый) концентрат из республики Коми и лопаритовый концентрат из Мурманской области. Ученые применили ранее разработанный в Институте химии и технологии редких элементов и минерального сырья КНЦ РАН метод синтеза титаносиликата и исследовали различные экспериментальные условия образования материала со структурой ситинакита из выбранных природных материалов и его свойства.

В качестве темплата (вещества, благодаря которому образуется требуемая сложная структура) для синтеза был использован гидратированный осадок, полученный оригинальным фтор-аммониевым методом переработки лейкоксенового концентрата Ярегского месторождения (Республика Коми).

Использование в качестве прекурсора отходов обогащения лейкоксенового концентрата позволяет снизить температуру гидротермального синтеза с 250 до 210 градусов Цельсия и получить титаносиликат с увеличенной удельной поверхностью 192 м2 / г, не влияя на фазовый состав.

Результаты исследования показали, что полученные титаносиликаты позволяют эффективно извлекать катионы Sr, Ba и Cs из жидких радиоактивных отходов с последующей их иммобилизацией в стабильной керамической матрице. Использование чистых прекурсоров увеличивает сорбционную способность, но значительно увеличивает стоимость, что является несомненным недостатком для промышленного производства. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
15 сентября
ПНИПУ

Ученые Пермского Политеха и Хуачжунского университета науки и технологии (КНР) создали уникальную технологию, которая позволит предприятиям производить промышленные изделия без дефектов. Лазерная сварка в вакууме позволит повысить качество ответственных конструкций в аэрокосмической и машиностроительной отраслях. Российские и зарубежные ученые реализовали разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России.

3 часа назад
Василий Парфенов

Статистика израильского Минздрава показывает неприятные новости для родителей, беспокоящихся о здоровье ребенка во время пандемии. По данным национального исследования, свыше 11% детей, которым поставили диагноз Covid-19, сохраняют симптомы заболевания более чем через 12 недель после заражения. Это состояние получило название «продолжительный» Covid-19, или «постковидный синдром», а его причины пока не до конца ясны медикам и ученым.

Позавчера, 14:35
Алиса Гаджиева

Ученые из Института археологии и этнографии Сибирского отделения РАН обнаружили городище Шилкинской системы.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

Позавчера, 06:30
Мария Азарова

Ученые проверили содержание побочных продуктов дезинфекции в чае, который заваривали водопроводной или наночистой водой с хлором. Уровни этих соединений в напитке были ниже, чем в самой воде, однако большинство из них оказались неизвестны исследователям — как и их воздействие на здоровье человека.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

9 сентября
Алиса Гаджиева

Необычный артефакт обнаружили в одном из пунктов сбора вторсырья в Красноярском крае.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: