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美国科学家发现核废料清理的新线索

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2018-07-05 09:28
来源:科技日报
张微编译
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  华盛顿州立大学一项有关锝-99的化学研究,提升了我们对这种具有挑战性的核废料的认知,而且会让我们找到更好的清理方法。

  研究成果发表在《无机化学》期刊上。这项工作是在机械与材料工程学院副教授约翰 麦克洛伊与化学系研究生杰米 韦弗的领导下完成的。并且与太平洋西北国家实验室(PNNL),河流保护办公室、劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员进行了合作研究。

  锝-99是武器级钚生产的副产物,它被认为是美国环境净化的主要挑战。位于华盛顿州的汉福德核设施,大约有2000磅的元素分散在177个储罐大约5600万加仑的核废料里。

  美国能源部正在汉福德建设废物处理厂,想要将危险核废料固定在玻璃中。但研究人员一直没有成功,因为不是所有的锝-99都能纳入到玻璃容器中,挥发性气体也必须被回收到熔化系统里。

  该元素易溶于水,当以某些形态存在时,很容易在环境中流转,因此它被认为是一个重大的环境危害。

  因为从事锝化合物研究是一项难度很大的工作,所以早期研究使用不易挥发的替代品来研究这种材料的特性。已经有50年时间,没有人研究锝的一些化合物,麦克洛伊说,“该材料的物流管理过程难度相当大,”他说。

  华盛顿州立大学的研究是在太平洋西北国家实验室的高度专业化的放射化学处理实验室及环境分子科学实验室内完成的。

  研究人员进行了基础化学实验,了解锝-99的特性及其存储方面的独特挑战。他们确定元素的钠形态相比于其他碱形态,表现出很大不同,这可能是与其挥发性相关,也与为什么它易于和水发生反应相关。

  “这类化合物的结构和光谱特征,有助于我们加深将锝注入核废料玻璃容器的理解,”麦克洛伊说。

  研究人员也希望这项工作将有助于对其他陌生化合物的研究。

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