Отравление Земли радионуклидами.

История радиоактивного отравления Земли. Более тысячи ядерных взрывов.  Видео с ochevidets.ru.


А атомные электростанции. А атомные суда и подводные лодки. А атомные шахты и заводы. А могильники атомных отходов. А радиоактивные изотопы для медицины. А Чернобыль. А Фукусима. А Хенфорд. Как бы выглядела карта с этими «чудесными» объектами…

Ядерные станции дают нашей стране 17% электроэнергии, на Северо-Западе РФ – более 40%. В стране пашут 10 АЭС, 33 энергоблока. Всё это – обычные реакторы так называемого разомкнутого цикла. Они работают на низкообогащённом уране, сильно не дожигают топливо, в результате копятся горы радиоактивных отходов. Набралось уже 18 тыс. тонн отработанного урана, и каждый год добавляется 670 тонн. В мире 345 тыс. т этих проблемных отходов, из них 110 тыс. у США. Промышленные технологии переработки есть только у двух стран: России и Франции. Но это технологии закапывания радиоактивных изотопов в Землю.

Время от времени при обсуждении проблемы радиоактивных отходов (РАО) муссируется идея  поместить уже накопленные РАО в ядерный реактор, с тем чтобы под действием сильных нейтронных потоков опасные долгоживущие радионуклиды превратить в менее долгоживущие. Этот процесс превращения радионуклидов также называют трансмутацией». «Беллона» сообщала, что о «сжигании» радиоактивных отходов на «быстрых» реакторах как о свершившимся факте. Бубнил нечто такое, к примеру, в ноябре 2017 года пропагандируя атомную энергетику на климатических переговорах в Бонне Андрей Рождествин, региональный вице-президент базирующегося в Париже учреждения «Росатом – Западная Европа».

Действительно, на расположенной в Свердловской области Белоярской АЭС в настоящее время работают два реактора на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением: БН-600, введённый в строй в 1980 году, и БН-800, запущенный в декабре 2015 года. Это единственные «быстрые» реакторы на АЭС России. Но Андрей Тимонов, директор департамента информации и общественных связей АО «Концерн Росэнергоатом», являющегося эксплуатирующей организацией всех российских АЭС сообщил: «На реакторах Белоярской АЭС «сжигание» радиоактивных отходов не производится».

Андрей Тимонов заверил, что в случае принятия решения о начале НИОКР проведение оценки воздействия на окружающую среду и общественное обсуждение деятельности по обращению с минорными актинидами на реакторе БН-800 Белоярской АЭС будет проводится в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Итак, никакого «сжигания» РАО на «быстрых реакторах» не происходит. Вообще даже проектов «сжигания» РАО нет, есть только теоретические подходы к деятельности по обращению с минорными актинидами на реакторе БН-800 Белоярской АЭС, научные работы по которым вряд ли начнутся в скором времени.

Технология «выжигания» в реакторах или «трансмутации», если она будет разработана, даже в теории не сможет перевести все радиоактивные отходы в менее опасные формы. Конечно, научные исследования в этой области могут быть продолжены. Но следует понимать, что эксперименты на «быстрых» реакторах сами по себе увеличивают их опасность и приводят к наработке, например, нептуния-237, который, по идее, должен был «выжигаться». Возможно для трансмутации придётся строить совершенно новые ядерные реакторы или существенно модернизировать действующие реакторы на быстрых нейтронах. Например, один из проектов предполагает прокладку через активную зону реактора трубы, по которой могли бы прокачиваться подлежащие трансмутации радионуклиды.

К тому же для осуществления трансмутации в промышленных масштабах потребуется создание новых весьма дорогих и опасных радиохимических производств. Если они заработают, это приведёт к многократному увеличению объёмов радиоактивных отходов. Наверное, права была французская Национальная комиссия по оценке (Commission Nationale D’Evaluation), в 2005 году решившая отказаться от дальнейшего рассмотрения этой сомнительной технологии.

**************

Переработать ОЯТ сложно.  95% ОЯТ – это уран-238, 1,5% – уран-235 и 1% – плутоний. Итого на остальные изотопы приходится только 2,5% отходов. Но и из них можно извлечь что-нибудь полезное, заодно сделав их менее опасными.

У цезия-137 период полураспада составляет около 30 лет, у стронция-90 примерно столько же. Поэтому через несколько веков эти радионуклиды, так досадившие человечеству из-за Чернобыля и Фукусимы, распадутся практически полностью. После этого основными источниками радиоактивности в ОЯТ будут плутоний (если он не извлечён) и так называемые второстепенные актиниды, в частности, нептуний, америций и кюрий.

Извлечение этих элементов может значительно снизить активность отходов.

Вещество, «нацеленное» на захват определённого элемента смеси, химики называют лигандом. Задача состояла в том, чтобы разработать лиганд, выделяющий америций из ОЯТ.

«Отделение америция является очень сложным, поскольку актиниды и продукты деления, особенно лантаноиды, обладают очень похожими свойствами», – объясняет Янсоне-Попова.

Команда рассчитала параметры нужного вещества. В частности, оказалось, что в молекуле должно быть четыре атома, отдающих электроны «жертве захвата». Кроме того, требовалось сделать пространственное расположение атомов в молекуле оптимально для присоединения америция (создать преорганизованный леганд, как говорят специалисты). Однако такие лиганды не были описаны в научной литературе. Учёным пришлось теоретически предсказывать их свойства, подбирать оптимальную формулу и искать пути синтеза.

В итоге исследователи создали циклический амид, содержащий по два атома азота и кислорода. Эти атомы сильно притягивались к положительным ионам америция и отдавали им электроны, тем самым создавая связь между ними.

Для того, чтобы «охотник» не захватывал вместе с америцием и европий (его экспериментаторы выбрали в качестве типичного представителя лантаноидов из ОЯТ), химические связи в молекуле сделали ненасыщенными, то есть содержащими более одного электрона.

О достижении рассказывает научная статья, опубликованная в журнале Inorganic Chemistry командой во главе с Сантой Янсоне-Поповой (Santa Jansone-Popova) из Национальной лаборатории Ок-Ридж, США.

 

Похожие статьи

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *