Фотохимия может уменьшить количество опасных ядерных отходов
Группа исследователей из Лос-Аламосской национальной лаборатории разработала способ использования фотохимии для разделения плутония и урана. Это может облегчить хранение ядерных отходов.
Чтобы использовать плутоний в оружии или на электростанциях, его необходимо сначала очистить. Один из часто используемых процессов очистки включает в себя разделение плутония и урана. Обычно это делается за счет использования окислительно-восстановительных агентов, применяемых во время разделения актинидов. После этого в ход идут химические агенты для связывания актинидов.
К сожалению, этот процесс создает большое количество опасных отходов, обычно в жидкой форме, которые,как правило, хранят в бочках. Складирование таких отходов зачастую вызывает политические разногласия. По этой причине химики искали более чистый способ разделения плутония и урана, при котором не образуются опасные отходы. Основанный на фотохимии новый метод, который разработала команда из Нью-Мексико, по крайней мере частично соответствует этому требованию.
Предыдущие исследования показали, что применение фотохимии для обработки урана возможно при определенных обстоятельствах. В частности, исследователи обнаружили, что для настройки степени окисления можно использовать как видимый, так и ультрафиолетовый свет. Другие эксперименты показали, что аналогичные процессы можно использовать для разделения актинидов. В своей работе исследователи использовали ультрафиолетовый и видимый свет, чтобы превратить плутоний4+ и уран6+ в плутоний3+ и уран4+. Это позволило использовать более традиционные методы разделения для завершения процесса очистки.
Процесс фотохимии привел к индуцированным светом окислительно-восстановительным реакциям без необходимости использования других агентов, поэтому вырабатывались менее токсичные отходы. Команда исследователей показала, что использование энергоэффективных светодиодов приводит к более эффективному процессу.
Описание процесса очистки отходов опубликовано в журнале Chemical Communications.
Редактор: Илья Дочар
Источник: Phys.org