В России создали вещество для эффективной переработки ядерного топлива

Российская атомная отрасль осваивает технологии, необходимые для перехода к атомной энергетике на основе замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ). Благодаря ЗЯТЦ расширится воспроизводство ядерного "горючего", плутония, и существенно увеличится топливная база атомной энергетики, исключающая необходимость добычи природного урана в больших объемах.

Радиохимическая переработка ОЯТ и выделение из него ценных ядерных материалов, прежде всего плутония и урана, – это ключевой этап, необходимый для замыкания ядерного топливного цикла.

Один из популярных способов разделения химических элементов в атомной отрасли – так называемая экстракция. Эффективность процесса напрямую зависит от подбора экстракционного агента. В радиохимии для разделения компонентов ОЯТ давно применяют соединения на основе азотсодержащего полициклического соединения фенантролина, отмечается в пресс-релизе.

В то же время, для экстракции металлов в химии часто используют макроциклы – большие кольцевые молекулы, способными связываться с атомом металла. Чем лучше размер частицы металла подходит к размеру полости, образованной молекулярным кольцом, тем выше селективность - степень извлечения этого металла из растворов.

Коллектив сотрудников химического факультета МГУ, а также Национального исследовательского цента "Курчатовский институт", Российского университета дружбы народов и Сеченовского Университета предложил совместить два класса соединений.

"Мы решили создать новый лиганд в виде макроцикла на основе фенантролиндиамидов и проверить, даст ли это синергетический эффект. Новое соединение обладает интересными свойствами: мы можем количественно проводить экстракцию в сильнощелочной среде, в которой другие известные макроциклы на основе фенолов – каликсарены – уже не работают. Селективность также выросла в 10-15 раз по сравнению с известными экстрагентами", – рассказала один из авторов работы, сотрудник кафедры радиохимии химического факультета МГУ Ульяна Лексина.

По ее словам, большинство исследований посвящено экстракции компонентов отходов из кислых сред, так как в ядерной промышленности ОЯТ чаще всего растворяют в азотной кислоте. Однако на специализированных предприятиях хранится большое количество щелочных отходов, относящихся к ядерному наследию, которые также нужно переработать.

"Сейчас в этом направлении не так много работ, поэтому наше соединение может стать отправной точкой при создании новых лигандов для щелочных сред", - отметила Лексина.

Источник: РИА новости

Фото: freepik