В России создали вещество для эффективной переработки ядерного топлива

МОСКВА, 6 дек — РИА Новости. Коллектив российских ученых из нескольких крупных научных центров создал органическое соединение, помогающее эффективнее разделять и перерабатывать компоненты отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), что важно с точки зрения развития атомной энергетики, сообщила пресс-служба МГУ имени Ломоносова. 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.