Новый материал для утилизации ядерных отходов

02.11.2017

Специалисты Ратгерского университета (США) разработали крайне эффективную "молекулярную ловушку" для радиоактивных йодидов в отработанном ядерном топливе, которую можно использовать повторно.

Ловушка напоминает крошечную пористую губку. Внутренняя поверхность одного грамма этого вещества может растянуться и покрыть пять баскетбольных площадок 28 на 15 м. А если туда попадают радиоактивные соли йодистоводородной кислоты, они остаются там навеки.

"Этот тип материала обладает огромным потенциалом из-за своей высокой пористости, - говорит профессор Цзин Ли, один из авторов статьи, вышедшей в журнале Nature Communications. - У нее гораздо большая площадь, чем у губки, и она может улавливать много чего".

В процессе переработки отработанное ядерное топливо выделяет радиоактивный молекулярный йод и органический йодид в виде газа, который вызывает рак и загрязняет окружающую среду. Обычно для их хранения используется твердый абсорбент вроде кварца, окиси алюминия и цеолита, но они не слишком эффективно впитывают и дорого стоят, говорит Ли.

Поэтому ученые разработали молекулярную ловушку из высокопористого металл-органического каркаса. Ее производительность превосходит стандарты, установленные правилами ядерной индустрии, которые требуют, чтобы заводы по переработке ядерных отходов удаляли более 99,9% радиоактивных йодидов из отработанных ядерных топливных стержней. Также она лучше всех современных абсорбентов справляется с радиоактивными органическими йодидами. К примеру, она способна впитывать метил-йодид при 150 градусах Цельсия на 340% эффективнее, чем лучшие промышленные образцы.

Другое преимущество молекулярных ловушек в том, что метил-йодид можно вывести из металл-органических каркасов, чтобы переработать и использовать повторно. Современные промышленные технологии этого не позволяют.

<< Назад: Гражданин робот 02.11.2017

>> Вперед: Обнаружена гигантская планета 01.11.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Летающая электростанция S2000 07.03.2026

Развитие возобновляемой энергетики заставляет инженеров искать новые способы использования природных ресурсов. Одним из самых перспективных направлений остается ветровая энергия, однако традиционные наземные турбины имеют ряд ограничений. Их мощность зависит от условий у поверхности земли, а для установки таких установок требуется значительное пространство. Поэтому исследователи все чаще обращают внимание на более высокие слои атмосферы, где воздушные потоки значительно сильнее и стабильнее. Именно эту идею воплощает экспериментальная система S2000 - первая в мире летающая электростанция, предназначенная для выработки электроэнергии на большой высоте. Недавно в китайской провинции Сычуань был зафиксирован подъем необычного аппарата, внешне напоминающего дирижабль из научно-фантастических фильмов. На самом деле это высокотехнологичная энергетическая установка, способная улавливать энергию ветра примерно на высоте двух километров. Испытания проводились в городе Ибинь. Там инженеры ...>>

Газированная вода помогает поддерживать концентрацию геймеров 06.03.2026

Современный киберспорт требует от игроков не только быстрой реакции, но и способности долго сохранять высокий уровень концентрации. Во время продолжительных игровых сессий мозг испытывает значительную когнитивную нагрузку, что со временем приводит к утомлению и снижению точности принимаемых решений. Поэтому исследователи все чаще изучают способы поддержания внимания без использования сильных стимуляторов, таких как кофеин или сахар. Как выяснила команда ученызх в составе Шиона Такахаши, Ватара Косуги, Сейичи Мизуно и Такаши Мацуи, неожиданным помощником в поддержании концентрации может оказаться обычная несладкая газированная вода. Результаты их исследования показали, что сильно карбонизированная вода способна помогать геймерам сохранять ментальный фокус во время длительных игровых сессий. Примерно через три часа непрерывной игры у многих участников начинает проявляться так называемая когнитивная усталость. Она выражается в замедлении реакции, снижении точности решений и общем ос ...>>

Портативная клавиатура Keychron 06.03.2026

Компания Keychron представила новую компактную клавиатуру Keychron B11 Pro, которая складывается пополам и благодаря этому занимает минимум места при транспортировке. В сложенном состоянии устройство без труда помещается в сумке, что делает его удобным аксессуаром для мобильной работы. При этом разработчики постарались сохранить полноценный комфорт набора текста, характерный для более крупных клавиатур. Особенностью устройства стала так называемая плоская компоновка Alice. В отличие от традиционных прямых клавиатур, в этой конструкции блоки клавиш слегка разделены и развернуты под небольшим углом. Такое расположение позволяет рукам занимать более естественное положение во время набора текста, благодаря чему уменьшается нагрузка на запястья при продолжительной работе. При этом раскладка остается привычной, поэтому пользователям не требуется долго привыкать к новому устройству. Клавиатура совместима с операционными системами MacOS, Windows и Linux. Инженеры предусмотрели оригинальн ...>>

Разная динамика старения братьев и сестер 05.03.2026

Вопрос о том, почему люди стареют с разной скоростью, давно интересует ученых. Одни сохраняют здоровье и активность до глубокой старости, тогда как у других возрастные изменения проявляются значительно раньше. Особенно любопытной эта проблема становится, когда речь идет о родных братьях и сестрах, которые имеют схожую наследственность и выросли в одной семье, но со временем начинают заметно отличаться по состоянию здоровья и темпам старения. Исследования немецких ученых показывают, что даже близкие родственники могут стареть по-разному, и объясняется это не только различиями в образе жизни. По их оценкам, примерно 55% процессов старения определяется наследственными факторами. Остальная часть зависит от внешних условий, включая питание, уровень физической активности, степень стресса и общие условия жизни. Особенно показателен пример однояйцевых близнецов, генетический набор которых почти полностью совпадает. Несмотря на это, если такие люди живут в разных условиях, их биологически ...>>

Случайная новость из Архива Скоростная зарядка для литий-ионных батарей электромобилей 01.12.2024 Исследователи из Университета Ватерлоо представили усовершенствованную литий-ионную батарею, которая позволяет заряжать электромобили с 0% до 80% всего за 15 минут. Это открытие может значительно изменить восприятие электротранспорта и его доступность. Сегодня даже станции быстрой зарядки требуют около часа, чтобы зарядить аккумулятор электромобиля. Это становится барьером для многих потребителей, привыкших к удобству традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Цель ученых из Ватерлоо - сократить время зарядки в четыре раза, что сделает использование электротранспорта гораздо удобнее. Ключ к успеху новой технологии лежит в усовершенствовании анодов литий-ионных аккумуляторов. Исследователи использовали модернизированный графит с повышенной электропроводностью. Эта модификация не только ускоряет процесс зарядки, но и увеличивает срок службы батареи. Разработанная модель аккумулятора способна выдерживать до 800 циклов зарядки без значительного ухудшения характеристик. Команда из Университета Ватерлоо планирует масштабировать эту технологию для массового производства более компактных, быстрых и долговечных батарей. Основная задача ученых - сделать электромобили более доступными для широкой аудитории, снизив их стоимость и увеличив привлекательность для потенциальных покупателей. Профессор химической инженерии Иверик Ранг отметил, что более компактные и эффективные батареи способны снизить общую стоимость производства электромобилей. Это особенно важно для людей, не имеющих зарядных станций дома или проживающих в многоквартирных домах. Ускоренная зарядка и улучшенные характеристики батарей также могут повысить стоимость подержанных электромобилей, что сделает электротранспорт доступным для большего числа потребителей. Если новая технология будет внедрена в массовое производство, это может стать катализатором для ускоренного перехода на электрический транспорт. Электромобили с быстрой зарядкой привлекут не только новых покупателей, но и компании, стремящиеся сократить углеродный след. Открытие исследователей из Университета Ватерлоо показывает, как технологические инновации способны сделать экологичный транспорт более удобным и доступным. Быстрая зарядка и долговечность аккумуляторов открывают новые возможности для развития электротранспорта, приближая нас к миру, где устойчивые технологии станут нормой.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026