Во времена СССР у многих советских граждан возникала стойкая ассоциация: Марокко – апельсины. И даже считалось, что Чебурашка прибыл в ящике с оранжевыми плодами именно из этой африканской страны. Однако Марокко может стать экспортером не только не только цитрусовых. Марокканские специалисты инициировали исследование абсорбентов, способных поглощать ионы уранила UO22+ – основного ураносодержащего соединения, растворенного в радиоактивных отходах. К научным работам присоединились ученые Национального исследовательского ядерного университета (НИЯУ МИФИ). Марокко активно сотрудничает с госкорпорацией «Росатом»: на территории королевства планируется строительство атомной электростанции. Кроме того, Росатом реализует проекты в области опреснения и очистки воды, что очень важно с учетом природных особенностей Марокко.
Исследователи рассмотрели композиты на основе хитозана, метакаолина (продукт переработки белой глины) и марокканского горючего сланца, который добывается в Тарфае на атлантическом побережье страны, на самом краю Сахары.
«Помимо собственного абсорбционного действия, сланец приводит к вспениванию геополимера и увеличивает его пористость. В сочетании с хитозаном – распространенным неселективным абсорбентом, содержащем множество активных функциональных групп, геополимер и сланец обеспечивают синергический эффект, повышая и емкость, и селективность композитного абсорбента», – пояснил один из авторов исследования, профессор НИЯУ МИФИ Константин Катин.
Ученым удалось достичь поглощения уранила 0,236 моль/кг, причем абсорбция проходила как в кислой, так и в щелочной среде, что доказывает универсальность полученного композита. Характерное время, необходимое для насыщения абсорбента, составляет несколько часов.
Проведенное в НИЯУ МИФИ молекулярное моделирование позволило понять детали процесса абсорбции и объяснить результаты, полученные при помощи сканирующей туннельной микроскопии, анализа ИК спектров, дифракции рентгеновских лучей и термогравиметрического анализа.
Научная группа продолжает работу над совершенствованием абсорбентов для уранила. Главная цель ученых – обеспечить надежную очистку жидких радиоактивных отходов во всех регионах присутствия Росатома.
Такие РАО образуются на всех этапах работы АЭС. Просто сбрасывать их в окружающую среду нельзя, поскольку за счет естественных процессов радиоактивные изотопы могут концентрироваться в телах животных и человека.
На сегодняшний день один из основных способов очистки таких отходов – применение фильтров, способных поглощать радиоактивные компоненты. Для каждого загрязнителя нужно подбирать специальный, нацеленный на него абсорбент.