Самый опасный элемент жидких радиоактивных отходов — уранил — можно извлечь и безопасно утилизировать с помощью дубильной кислоты. Результаты исследования ученых из МИФИ опубликовали в журнале Langmuir.
Исследователи использовали квантово-химические вычисления, чтобы предсказать строение металлоорганической структуры на основе дубильной кислоты и железа. Полученное соединение проверили в серии экспериментов на способность улавливать уранил.
«Синтезированный нами комплекс способен улавливать уранил во всем практически интересном диапазоне условий (температуры и кислотности), характерных для жидких отходов, содержащих уран. Дальнейшее совершенствование технологии может сделать экономически целесообразным добычу урана из морской воды», — поясняет Константин Катин, автор исследования, профессор НИЯУ МИФИ.
Отметим, что дубильная кислота является сильнейшим адсорбентом, причем содержится во многих растениях. Ее длительное время использовали как «народное средство» от отравлений. Однако она слишком легко растворяется в воде, что препятствует ее использованию для очистки жидких отходов.
«Недостатки того или иного материала часто являются продолжением его достоинств. Адсорбционные свойства дубильной кислоты очень привлекательны с точки зрения очистки жидких радиоактивных отходов. Однако ее высокая растворимость делала неосуществимыми какие-либо разработки в этом направлении, пока нам не удалось синтезировать металлоорганический каркас на основе дубильной кислоты и железа. Такой каркас нерастворим, но при этом сохраняет отличные адсорбционные свойства», — считает Константин Катин, автор исследования, профессор НИЯУ МИФИ.