Новости химической науки > Как запереть радиотоксичность?

Международный коллектив исследователей использует компьютерные расчеты для определения возможности долговременного безопасности хранения ядерных отходов в глубоко расположенных геологических хранилищах.

При хранении лантаниды могут обмениваться катионами кальция и натрия в твердых веществах. (Рисунок из Phys. Chem. Chem. Phys., 2008, DOI: 10.1039/b801912f)

Безопасное хранение радиотоксичных элементов является непростой задачей, единственным способом решения которой в настоящее время является концепция хранения этих материалов в помещениях, расположенных на глубине в стабильных и малопрониницаемых скальных породах. Такое хранилище должно сохранять стабильность в течение миллионов лет, поэтому информация о возможном взаимодействии хранящихся материалов с материалами контейнера привлекает пристальное внимание исследователей.

Особенно важной проблемой является обеспечение безопасного хранения актиноидов. Одним из способов решения проблемы является получении термодинамически стабильного твердого раствора, катионы в котором не могут замещаться актиноидами, что предотвращает их утечку. Международная группа исследователей под руководством Виктора Винограда (Victor Vinograd), работающего в Институте Геологических наук Франкфурта, провели компьютерные расчеты для моделирования поведения таких растворов на основе повеллита (powellite), минерала природного происхождения, и лантаноидов, нерадиоактивных аналогов актиноидов.

Исследователи обнаружили, что при температурах, типичных для хранилищ, будет происходить регулярный обмен между ионами кальция и натрия и лантаноидами в твердых растворах. Виноград отмечает, что полученные результаты несомненно демонстрируют возможность образования стабильных твердых растворов с фиксированным соотношением катион/актиноид лишь для ограниченного круга материалов. На следующем этапе исследователи планируют изучение более сложных систем для создания надежных систем хранения ядерных отходов.

Источник: Phys. Chem. Chem. Phys., 2008, DOI: 10.1039/b801912f

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #радиохимия и химия высоких энергий, #физическая химия