Опасный изотоп обезвредили инновационными кристаллами

Способ обезвредить один из самых опасных отходов атомной энергетики – долгоживущий изотоп цезия-137 – нашли в Дальневосточном федеральном университете. В перспективе это открытие поможет повысить ядерную и радиационную безопасность страны, уточнили в пресс-службе приморского вуза.


По новой технологии ионы цезия пропускают через реакционную колонну, в которой их захватывают кристаллические титаносиликаты. Затем эту смесь спекают в прочную минералоподобную керамику, обеспечивающую надежное захоронение отходов в форме, устойчивой к факторам окружающей среды.

Студентка Института наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ Полина Мармаза разработала инновационные материалы для очистки и безопасного захоронения жидких радиоактивных отходов. Ее научная работа позволит получить еще один эффективный метод утилизации радионуклидов и в перспективе послужит повышению ядерной и радиационной безопасности.

Проект решает одну из ключевых проблем атомной отрасли — обезвреживание долгоживущего радионуклида цезия-137. Этот изотоп является одним из наиболее опасных: он сохраняет радиоактивность в течение десятилетий и способен накапливаться в живых организмах, что представляет серьезную угрозу для экологии и здоровья людей.

Полина Мармаза синтезировала сорбенты на основе титаносиликатов, которые обладают особой кристаллической структурой. Эта уникальная «архитектура» захватывает и удерживает ионы цезия, пропуская жидкие радиоактивные отходы через колонну. После извлечения радионуклида из растворов полученные вещества могут быть переработаны в прочные минералоподобные керамики с помощью инновационного метода спекания. 

В ходе исследования студентка изучила зависимость свойств материала от времени синтеза, а также впервые исследовала для дизамещенных соединений возможность улавливания микроконцентраций цезия-137, что позволило создать материалы с уникальными сорбционными характеристиками для длительной и безопасной изоляции радиоактивных элементов.

«Практическая значимость этого исследования для меня не менее важна, чем его научная новизна. Разработанные материалы — это не просто лабораторный образец, а реальный инструмент для решения одной из ключевых проблем атомной отрасли — обращения с радиоактивными отходами, что крайне важно для развития чистой энергетики и сохранения окружающей среды для будущих поколений», — отметила Полина Мармаза.

Разработка имеет огромный потенциал для внедрения на предприятиях атомной отрасли, таких как ПО «Маяк», Сибирский химический и Горно-химический комбинаты. Технология может быть использована как для переработки текущих отходов, так и для ликвидации последствий радиационных аварий.

Высокий научный уровень работы Полины получил признание на X Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов. Полина вошла в число победителей и заняла третье место в номинации «Химия и химические технологии».

Торжественная церемония награждения состоялась в Саратове на X Всероссийском молодежном научном форуме «Наука будущего — наука молодых». В этом году конкурс объединил более 600 молодых исследователей и ведущих ученых из 20 стран мира. Всего в оргкомитет поступило более 3 тысяч заявок, в финал вышли 300 участников, из которых были определены 60 победителей — студентов и аспирантов из 40 университетов и 9 научно-исследовательских институтов.

Победители форума приглашены на V Конгресс молодых ученых, который пройдет с 26 по 28 ноября в образовательном центре «Сириус». Полный список победителей опубликован на официальном сайте форума «Наука будущего — наука молодых».