ELEARNING.SK | PR SPRÁVY | GSGROUP | NAJDES.SK | BRIGÁDY, PRÁCA | GLOBALOFFICE.SK | REGISTRAČNÉ VIRTUÁlNE SÍDLO FIRMY | MINCE | CMS | ESHOP | TESTIVA
Prihlásenie:
>Staňte sa redaktorom eQuark.sk

eQuark.sk

Anketa

Ak by ste o tom mohli rozhodnúť práve vy, zaradili by ste Pluto opäť medzi planéty?

Quark

Nový materiál na odstraňovanie jadrového odpadu

5.3.2008 12:52:03 | Q
Science Daily | Počet zobrazení: 4302x

Jadrová energia má množstvo výhod, ale ak má byť tento spôsob výroby elektriny dlhodobo realizovateľný, kľúčovou otázkou je nájdenie spôsobu zbavovania sa rádioaktívneho odpadu.

 

Tím chemikov z Northwestern University je prvý, ktorý skúmal materiály z kovových sulfidov ako možné zdroje metód úpravy jadrového odpadu. Ich nový materiál je veľmi úspešný pri odstraňovaní stroncia z roztokov ťažkého sodíka, v ktorom je jeho koncentrácia veľmi podobná koncentrácii v skutočnom rádioaktívnom odpade. Stroncium-90 je hlavná zložka odpadu a jedna z najnebezpečnejších rádioaktívnych štiepiacich materiálov, ktoré vznikajú v jadrovom reaktore.

Nová metóda využíva výmenu iónov, pomocou ktorej zachytáva a koncentruje stroncium ako pevný materiál a oddeľuje ho od čistej kvapaliny. Pri súčasnom spôsobe narábania s jadrovým odpadom by mohol byť pevný odpad spracovaný nezávisle od kvapaliny.

„Je náročné zachytávať stroncium z veľkého množstva tekutého jadrového odpadu,“ povedal Mercouri G. Kanatzidis, jeden z autorov výskumu. „Ióny sodíka a vápnika, ktoré nie sú rádioaktívne, sa v porovnaní so stronciom v roztoku nachádzajú v takých enormných množstvách, že ich často zachytíme namiesto rádioaktívneho materiálu a tie potom ovplyvňujú spracovanie odpadu.“

Stroncium je ako ihla v kope sena. Sodíkové ióny prevyšujú ióny stroncia viac ako miliónnásobne. Materiál, ktorý vyvinuli na univerzite - viacvrstvový kovový sulfid tvorený draslíkom, mangánom, cínom a sírou nazvaný KMS-1 - reaguje so stronciom ale nie so sodíkom.

Sulfid kovov sa podľa vedcov ukázal byť pri odstraňovaní stroncia lepší ako predpokladali. Boli prekvapení, ako dobre rozlišuje sodík. Podľa nich je to doteraz najlepší objavený materiál na spracovanie jadrového odpadu.

KMS-1 funguje pri extrémoch škály pH - vo veľmi zásaditých a veľmi kyslých roztokoch, čo sú podmienky bežné pri jadrovom odpade - a aj pri všetkých ostatných prípadoch. Oxidy kovov a polymérové živice, materiály, ktoré sa dnes používajú pri spracovaní jadrového odpadu, fungujú dobre, ale ich fungovanie je viac obmedzené ako pri KMS-1 - každý funguje buď pri zásaditých alebo pri kyslých podmienkach a nie pri oboch a už vôbec nie pre celú škálu pH.

V predchádzajúcej práci Kanatzidis a jeho tím zistili, že KMS-1 je veľmi rýchly a ľahký pri iónovej výmene. (Materiál odovzdá ión a naviaže iný tak, že zachová rovnováhu náboja.) Vedci sa na základe tohto poznatku rozhodli otestovať materiál na stronciu.

Roztok, ktorý vedci použili pri testoch v laboratóriu obsahoval stroncium a dva interferujúce ióny sodíka a vápnika v koncentráciách podobných tým, ktoré sú v jadrovom odpade. (V experimentoch bolo použité nerádioaktívne stroncium, ktoré funguje rovnako ako to rádioaktívne.) KMS-1, rozpustný čiernohnedý prášok, zabalili vedci do vrecúška podobne ako čaj a ponorili do roztoku. Prišlo k výmene iónov, MKS-1 z roztoku „vysalo“ všetko stroncium a uvoľnilo draslík, ktorý ale nie je rádioaktívny.

KMS-1 využíva pri viazaní stroncia dve veci: stroncium je ťažšie ako vápnik a síra (súčasž KMS-1) viaže ťažšie ióny; a MKS-1 viaže ióny s väčším nábojom, takže viaže stroncium, ktoré má silnejší náboj ako sodík. Preto podľa slov Kanatzidisa: „Materiál poráža sodík aj vápnik.“

„Proces spracovania jadrovej energie produkuje veľké množstvo tekutého rádioaktívneho odpadu, ktorý je uložený vo veľkých kontajneroch,“ povedal Kanatzidis. „Ak by sme dokázali koncentrovať rádioaktívny materiál, mohli by sme sa zbaviť nerádioaktívnej vody. Viem si predstaviť, že náš materiál sa bude používať ako súčasť väčšieho filtračného mechanizmu.“

Aby sa dal materiál používať v praxi, je potrebné aby bol lacný a dostupný v dostatočnom množstve a aby bol stabilný. Vedci sa teraz zamerajú na systematický výskum použitia so skutočným jadrovým odpadom a skúsia vyvinúť ešte lepší materiál ako je KMS-1.

originál článku

Zdieľaj článok
 
Hodnotenie: 1,79
Príspevok na titulke

Vyberte článok na titulku kliknutím na linku

 

www.brigada.sk - brigády, brigáda, práca, zamestnanie www.najdes.sk - katalóg, portál, vyhľadávač www.equark.sk - veda, výskum, technika www.uvery.sk - úvery, pôžičky, hypotéky www.elearning.sk - elearning, LMS, vzdelávanie, kurzy, elektronické vzdelávanie www.globaloffice.sk - registračné sídlo, virtuálna adresa a kancelária www.globalhosting.sk - domény, doména, webhosting, hosting www.globalweb.sk - CMS, WCMS, redakčný systém, publikačný systém www.globalshop.sk - internetový obchod, eshop, e-commerce Global Services Slovakia s.r.o. - www.gsgroup.sk, informačné systémy, portálové riešenia, intranety, web dizajn

Generuje redakčný CMS systém GlobalWeb spoločnosti Global Services Slovakia s.r.o.