Ученые создали ловушку для опасных ядерных отходов

Новое соединение, которое, как растение венерина мухоловка, захватывает ионы радиоактивного цезия-137 из водного раствора, получили американские ученые, работа которых опубликована в воскресенье в журнале Nature Chemistry.

Нань Дин (Nan Ding) и Меркоури Канатцидис (Mercouri Kanatzidis) из Северо-западного университета в Иллинойсе (США) в своей работе описывают свойства соединения [(CH3)2NH2]2Ga2Sb2S7.H2O, относящегося к группе веществ с пористой неорганической кристаллической решеткой. Такие вещества обладают необычными структурными, ионно-обменными и другими свойствами: так, некоторые из них могут сжиматься и расширяться, изменяя свой объем на 70%.

Полученное исследователями вещество через отверстия в своей слоистой структуре пропускает ионы цезия, которые замещают в ней органические катионы диметиламмония — [(CH3)2NH2]+. Затем, из-за взаимодействия цезия и атомов серы, в структуре соединения эти отверстия уменьшаются почти вдвое, что не позволяет ионам цезия вернуться в раствор.

Благодаря своему составу, химическая «ловушка» захватывает исключительно ионы цезия, не реагируя на литий, натрий, калий и другие щелочные и щелочноземельные металлы. Реакция ионного обмена проходит в растворах как с кислотной, так и с щелочной средой с уровнем pH от 1,7 до 11,8.

Цезий-137 — это радиоактивный изотоп цезия, который считается одним их основных источников жесткого ионизирующего излучения, все еще сохраняющегося в окрестностях Чернобыльской АЭС. Этот загрязнитель растворим в воде и может представлять значительную угрозу для окружающей среды.