карта сайта
Контакты Главная рассылка новостей контакты Библиотека Рассылка новостей

  
Главная Новостная лента Новости гидрогеологии Новый ванадосиликат очистит воду от цезия
  



Информация

Подписка на гидрогеологические новости


Новый ванадосиликат очистит воду от цезия

Авария на атомной станции Фукусима в очередной раз напомнила исследователям об актуальности разработки методов решения проблемы, связанной с нуклидом 137Cs.
Исследователи из Кореи предлагают новый ванадосиликат, который может удалять цезий из загрязненной воды, использующейся для охлаждения контура реактора, морской воды, грунтовой воды и жидкой фазы отработанного ядерного топлива. Новый материал справляется с отделением цезия лучше, чем ранее использовавшиеся сорбенты.
Нуклид 137Cs представляет собой одно из самых опасных радиоактивных ядер. Период полураспада этого ядра составляет около 30 лет, поэтому загрязненные им области сохраняют опасный радиоактивный фон в течение долгого времени, а высокая растворимость производных цезия в воде обеспечивает его распространение по окружающей среде с грунтовыми и иными водами, через эти же воды он усваивается растениями. При попадании в организм человека нуклида 137Cs с питьем или пищей системы организма не могут различить ионы цезия и калия, поэтому этот радиотоксичный препарат может накапливаться в мышечной ткани. Большие дозы нуклида 137Cs могут вызывать радиационное поражение организма, а относительно небольшие – провоцировать раковые заболевания.

Таким образом, удаление нуклида 137Cs из загрязненной грунтовой и морской воды, равно как и из жидких отходов, образующихся при работе ядерных электростанций, представляет собой серьезную задачу, решение которой необходимо для общественного здоровья. Основная сложность в организации такой очистки состоит в высоких концентрациях ионов таких металлов, как натрий, магний, кальций и калий – эти ионы, обладая свойствами близкими к свойствам иона цезия, могут составлять ему конкуренцию в процессах абсорбции. В связи с этим обстоятельством появляется однозначная необходимость в разработке высокоэффективной и высокоселективной ловушке для ионов цезия. Было разработано немало неорганических материалов, позволяющих проводить абсорбцию цезия, однако за два последних десятилетия существенного прогресса в создании селективной и эффективной ловушки для нуклида 137Cs не наблюдалось. В настоящее время лучше всего с очисткой воды от цезия справляются титаносиликаты, которые и использовались для устранения утечек цезия после аварии на Фукусиме.
Киюн Биюн Юн (Kyung Byung Yoon) из Университета Соган в Сеуле разработали новую линейку материалов, которую они назвали Университет Соган-45 (Sogang University-45 или SGU-45), способных эффективно связать и иммобилизовать цезий, содержащийся в грунтовых водах, морской воде и жидкой фазе отработанного ядерного топлива. В условиях испытаний – при концентрациях цезия от 10 миллиардных долей до 100 миллионных долей материал SGU-45 продемонстрировал более эффективные качества по сравнению с известными абсорбентами этого материала, продемонстрировав более высокую селективность, емкость и скорость абсорбции. Более того, в отличие от традиционных материалов, в равной степени абсорбирующих калий и цезий, материал К-SGU-45 уже содержит ионы калия и может поглощать цезий даже при значительном избытке калия в очищаемой смеси.
Материалы SGU-45 представляют собой микропористые ванадосиликаты, в составе которых содержатся ионы ванадия в степенях окисления 4+ и 5+. Материал К-SGU-45 может удалять цезий и из нейтральных, и из кислых и щелочных растворов; его действие основано на замещении ионами цезия ионов калия.
Строение кристаллической решетки одного из материалов линейки SGU-45 также интересно и с точки зрения теории химической связи и строения вещества – ванадосиликат, в состав которого уже входят ионы цезия, они проявляют координационное число, равное 16 – это максимальное значение координационного числа, наблюдавшееся в настоящее время в химических соединениях.

Оригинал - Angew. Chem. Int. Ed., 2014, DOI: 10.1002/anie.201402778
Источник - ChemPort.Ru





Поиск главная контакты карта сайта