Сотрудники лаборатории радиохимии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН предложили способы отделения америция от кюрия и редкоземельных элементов с использованием красной кровяной соли. Результаты исследования опубликованы в журнале «Атомная энергия».

В современном мире ядерной энергетики одной из наиболее актуальных проблем является безопасное обращение с радиоактивными отходами. Работа с радиоактивными отходами требует особого внимания к экологическим аспектам. Как безопасно обращаться с такими отходами? Как минимизировать их воздействие на окружающую среду? Ответы на эти вопросы критически важны для устойчивого развития ядерной энергетики.

Среди множества элементов, образующихся в процессе работы энергетических атомных реакторов, особое внимание привлекает америций. Этот радиоактивный элемент может представлять серьёзную угрозу для экологии и здоровья человека, если с ним не обращаться должным образом. Безопасное обращение с америцием — это не только вопрос экологии, но и вопрос безопасности для будущих поколений.

В настоящее время в России рассматривают возможность максимально полного выделения америция из отходов атомной промышленности с последующей трансмутацией (дожиганием) в реакторах на быстрых нейтронах или жидкосолевом реакторе. Одной из отличительных особенностей данного типа реакторов является более широкий спектр применяемого топлива. Так, в качестве топлива могут применяться не только топливо из чистого диоксида урана, как в широко применяемых ректорах на тепловых нейтронах, но и топливо, в состав которого помимо урана входят плутоний, нептуний, а также америций. Для изготовления такого топлива америций необходимо предварительно очистить от близких к нему по химических свойствам элементам: кюрия и редкоземельных элементов. При этом некоторые аспекты в химических свойствах америция отличают его от кюрия и редкоземельных элементов. На использовании этих различий основаны многие современные исследования в области радиохимии для решения этой задачи.

В ГЕОХИ РАН был разработан новый метод отделения америция от кюрия и редкоземельных элементов (на примере празеодима). В основе метода лежат две особенности. Первая заключается в используемом подходе с точки зрения технологии. Так, применены осадительные методы отделения америция от кюрия и празеодима (на рисунке).

«Преимущества данного подхода позволяют уменьшить количество вторичных радиоактивных отходов, а также сделать весь процесс менее пожароопасным», — прокомментировал младший научный сотрудник лаборатории радиохимии ГЕОХИ РАН Евгений Юрьевич Хворостинин. Второй особенностью является применение окислителей для америция. Окисленные формы америция обладают отличными от кюрия и празеодима химическими свойствами, что позволяет его относительно легко отделить. В результате была показана возможность достижения чистоты выделенного америция 99,7 %.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: ГЕОХИ РАН.