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圣彼得堡国立大学研发成功新型核废料处理技术
2013/04/30

  圣彼得国立技术大学晶体学教研室的科学家研制出独特的吸附剂,可以去除放射性核素和其它液体放射性废料的放射性。该吸附剂具有耦合、离子交换和还原的特性,能吸收超过50种化学元素,它的应用将会使放射性废料处理的国际难题取得重大进展。研究工作在克里沃维切夫(С.В. Кривовичева)(俄联邦青年科学家总统奖获奖者)的领导下进行,项目得到了俄联邦《研究与开发》专项的支持。  

  如何处理核废料是摆在人类面前的一个重大课题,相关的研究已持续了五十年,但仍未找到最终解决办法。目前,认为较安全有效的方法是所谓的玻璃化,即将少量的浓缩核废料同硼硅酸盐或磷酸盐玻璃混合,溶化后倒入钢罐,再存放在地底深处,但这并不是根本的解决办法,只能暂时贮藏,等待未来科技做最终处理。  

  在玻璃化处理的基础上,圣彼得堡国立大学的科学家同德国基尔大学的同行合作,研制成功使用纳米杂化材料-层状肼钛酸LHT-9(详见http://www.geology.spbu.ru/netcat_files/File/Britvin_Krivovichev_for_Faculty.pdf)进行核废料处理的方法。LHT-9能够从液体中捕捉门捷列夫元素周期表中大约一半的元素,它具有极高的吸收能力,每公斤LHT-9可吸收超过100的放射性核素和伴生的非放射性元素。除了吸收能力强以外,该吸附剂对吸收元素没有选择性,而大部分的现有吸附剂只能捕捉单一元素,例如锶或铯,这种特点在处理放射性废料的实际应用中,具有很大的缺陷,因为放射性废料中往往含有20-25种不同的元素,并以阴阳离子的不同形式存在,而该吸附剂的广泛吸收性则使其在处理核废料的实际应用中具有很大的优势。该吸附剂适用于液体放射性废料的综合处理,吸附剂加入核废料中,无需额外的操作,即可形成简单硬化的钛酸陶瓷形态。  

                                  

  虽然该方法并不是处理核废料的最终解决方法,但相对于现有技术来说已经具有很大的技术、操作以及成本优势。下一步圣彼得堡国立技术大学的科学家计划全面测试该吸附剂,进行中试并实现规模化生产。除此之外,他们计划尽快将该产品投入实践应用,并在应用的基础上不断改进和完善该技术。  

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