‎Молодой ученый Константин Катин, доцент кафедры физики конденсированных сред Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике НИЯУ МИФИ вместе с коллегами из Республиканского университета Сиваса (Турция) создал и исследовал новый композитный материал для извлечения урана из жидких радиоактивных отходов. Работа опубликована в высокорейтинговом научном журнале Journal of Molecular Liquids .

В атомной энергетике довольно остро стоит проблема очистки жидких радиоактивных отходов, которые могут загрязнять окружающую среду. Как рассказал Костин, в таких отходах уран присутствует в виде иона уранила UO2, и для его извлечения потребовалось разработать специальный адсорбент на основе экологически безопасного природного материала.

"Мы взяли за основу вермикулит — эластичный слоистый минерал, похожий на глину, который и раньше использовался для поглощения радиоактивных загрязнителей и гамма-излучения. Методом полимеризации в водном растворе мы получили композит на основе вермикулита и полиакриламида, который по своим характеристикам превосходит известные адсорбенты. Его адсорбционная емкость по отношению к уранилу достигает 0.38 моль/кг", — пояснил ученый.

Этот композитный материал на 24 часа поместили в раствор, загрязненный радиоактивным уранилом. За это время ионы уранила успевали адсорбироваться на композит, который затем исследовали методами инфракрасной спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии.

"При разработке нового материала мы применяли серии теоретических подходов и компьютерного моделирования. Это удешевило его создание в несколько раз, радикально сократив количество необходимых экспериментов", — рассказал Катин.

Теперь исследователи анализируют целесообразность применения композитного материала в смежной области — для извлечения урана из морской воды. Здесь главная проблема состоит в том, что его содержание не превышает трех атомов на миллиард других. Тем не менее ученые надеются, что благодаря новому адсорбенту такой способ добычи урана окажется не запредельно дорогим.