Удаление радиоактивных веществ из воды создает новую проблему: они не исчезают, а накапливаются в материале, который использовался для очистки. В результате сам фильтрующий сорбент становится радиоактивным и требует безопасного обращения.
Российские исследователи предложили не хранить такой материал в первоначальном виде, а превращать его в плотную керамику. В ней извлеченные из воды радионуклиды оказываются заключены в устойчивой твердой структуре, что снижает вероятность их возвращения в окружающую среду.
Для эксперимента специалисты взяли синтетический аналог минерала иванюкита. Этот натриевый титаносиликат способен поглощать радиоактивные элементы и поэтому рассматривается как материал для очистки загрязненной воды.
После насыщения сорбента радионуклидами его подвергли одновременному нагреванию и сильному сжатию. Для этого ученые Дальневосточного федерального университета применили технологию искрового плазменного спекания. В результате вместо порошкообразного материала получился компактный прочный блок, пишет ТАСС.
Высокая температура при такой обработке меняет химический состав исходного сорбента. Специалисты Санкт-Петербургского государственного университета изучили эти превращения и установили, что образующиеся соединения также способны удерживать захваченные радиоактивные элементы.
Сам искусственный иванюкит для исследования получили специалисты Кольского научного центра РАН. По информации Минобрнауки, ученым впервые удалось успешно превратить этот материал в керамику методом искрового плазменного спекания.
Таким образом, новая разработка касается прежде всего последнего этапа очистки. Радиоактивные вещества сначала извлекаются из воды сорбентом, после чего уже загрязненный материал переводят в более компактную и устойчивую форму для длительной изоляции.
В дальнейшем технология может пригодиться там, где приходится очищать жидкости от радионуклидов и затем безопасно обращаться с образовавшимися радиоактивными материалами. Среди возможных направлений разработчики называют экологические задачи и медицинскую радиохимию.
