Revoluční materiál uspoří náklady na likvidaci radioaktivního jódu

Vědeckému týmu z Rutgersovi univerzity se podařilo nalézt novou cestu pro záchyt radioaktivních jodidů v použitém jaderném palivu. Vysoce efektivní molekulová past umožní například recyklaci použitého paliva.

Past je jako drobná porézní superhouba. Vnitřní prostor jediného gramu tohoto materiálu dokáže pokrýt plochu až pěti basketbalových hřišť (více než 2180 metrů čtverečních). Jakmile je radioaktivní jód v materiálu zachycen, zůstává bezpečně uzavřen uvnitř.

„Tento typ materiálu má obrovský potenciál, protože je vysoce porézní,“ řekl Jing Li, uznávaný profesor z Ústavu chemie a biochemie na Rutgersově univerzitě, který je spoluautorem studie o molekulárních pastech pro přepracování jaderného paliva publikováné v časopise Nature Communications.

Molekulová past dokáže zachytit radioaktivní jodidy vyskytující se v jaderném odpadu. V krystalické struktuře organických kovů existují dva typy klecí, MIL-101-Cr. Žluté koule reprezentují pórový prostor o průměru 29 a 34 angstroms pro záchyt radioaktivních jodidů. Jeden Angstrom má velikost 0,1 nm. Zdroj: Hao Wang/Rutgers University-New Brunswick

Při přepracování jaderného paliva dochází k oddělování radioaktivních molekul jodidů a organických jodidů v plynné formě. Tyto látky jsou nebezpečné pro životní prostředí a mohou způsobovat rakovinu. Záchyt plynných radioaktivních látek probíhá většinou na různých druzích filtrů a jejich únik do životního prostředí je rizikovější.

Pevné adsorbenty ze směsi stříbra a křemíku nebo oxidu hlinitého a zeolitů dokáží zachytit jodidy, ale jejich pohlcovací kapacita a slabá recyklovatelnost je činí neefektivní a drahé, tvrdí Li.

Mnoho vědeckých týmů, včetně toho z Rutgersovy univerzity, vyvíjí molekulové pasti pro záchyt radioaktivních prvků. Materiál z organického kovu vyvinutý vědci z Rutgersovi univerzity dokáže z použitého jaderného paliva odstranit až 99,9 % radioaktivních jodidů. Schopnostmi adsorpce tento materiál překonává všechny současné materiály. Například schopnost adsorpce methyl jodidu při teplotě 150 °C ve srovnání s běžně využívanými průmyslovými materiály je o 340 % vyšší.

Přínosem tohoto materiálu je i snadná recyklovatelnost a opětovné použití díky možnosti vyjmout z pasti zachycený materiál. To u běžných materiálů není možné. Kromě toho je tato látka výrazně levnější, protože její součástí není stříbro ani jiné vzácné kovy. Díky svým materiálovým vlastnostem odolává vysokým teplotám stejně jako kyselému či vlhkému prostředí, uvádí Li.



Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *