В ИФХЭ РАН предложили добавку для эффективной иммобилизации технеция в цементной матрице
В группе радиоэкологии и биогеотехнологии лаборатории химии технеция и лаборатории анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН разработан способ иммобилизации технеция в цементной матрице за счет добавления диэтилдитиокарбамата натрия. В результате происходит поэтапное восстановление технеция до малорастворимого диоксида. В этой форме технеций может длительное время оставаться стабильным в цементном компаунде.
Включение в цементную матрицу – относительно простой и недорогой способ иммобилизации низкоактивных отходов. Однако цемент легко поддается химическому и биологическому выветриванию, поэтому его не рекомендовано использовать для иммобилизации долго живущих радиоактивных элементов. Еще одну сложность для цементирования представляют хорошо растворимые элементы, не включающиеся в цементную матрицу и способные выходить из нее при контакте с водой.
Долгоживущий технеций-99 (с периодом полураспада более 104 лет), который в отходах присутствует, как правило, в окисленной форме пертехнетата, относится к таким высоко растворимым элементам. Поэтому при цементировании отходов, содержащих технеций, необходимо использовать добавки — вещества, которые способствуют связыванию технеция в матрице. Проблема существующих минеральных добавок (железосодержащие шлаки, зола и так далее) в том, что они, во-первых, увеличивают объем подлежащего консервации вещества.
Во-вторых, из-за наличия в них элементов, необходимых для жизнедеятельности микроорганизмов, эти добавки могут способствовать протеканию микробных процессов. В других работах ученые группы радиоэкологии и биогеотехнологии ИФХЭ РАН показали, что интенсификация микробных процессов при захоронении радиоактивных отходов заметно ускоряет как коррозию сталей, так и разрушение цементов и других компонентов инженерных барьеров, что может негативно сказываться на безопасности хранилищ.
Ученые ИФХЭ РАН предложили добавлять к раствору диэтилдитиокарбамат натрия, который приводит к восстановлению технеция из пертехнетата до пятивалентной формы. После этого при формировании цементных минеральных фаз происходит дальнейшее восстановление технеция до наиболее устойчивой четырехвалентной формы в виде малорастворимого диоксида.
В работе впервые была синтезирована и описана структура комплекса диэтилдитиокарбамата с технецием [Tc(C5H10NS2)4]TcO4. В этом соединении один атом Tc(V) через восемь атомов серы координирует четыре диэтилдитиокарбаматных фрагмента C5H10NS2, образуя прочный комплексный катион. Подобные соединения могут быть использованы для извлечения технеция из растворов при жидкостной экстракции, а также для создания новых селективных сорбентов.
«Добавление сравнительно небольшого – один массовый процент – количества диэтилдитиокарбамата натрия не привело ни к увеличению объема, ни к снижению механических характеристик, — сказал один из авторов работы, ведущий научный сотрудник лаборатории химии технеция ИФХЭ РАН, кандидат химических наук Алексей Сафонов. – Однако этого количества достаточно, чтобы надежно удержать технеций в цементной матрице. Выход технеция из матрицы уменьшился на 90 процентов».
Спектроскопические исследования показали, что конечная матрица содержит аморфные включения диоксида технеция. Следует также отметить, что в присутствии сильных окислителей предложенная добавка расщепляется с образованием диэтиламмония, который потенциально может замедлять коррозию стальных емкостей, закрывающих цементную матрицу. Кроме того, установлено, что добавление диэтилдитиокарбамата приводит к снижению интенсивности микробных процессов в цементе, что крайне важно при хранении цемента в подземных и приповерхностных хранилищах радиоактивных отходов.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования России.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно