Учёные нашли способ очистки воды от радиоактивных элементов

После аварии на АЭС «Фукусима-1» в защитных сооружениях, построенных вокруг станции, остались сотни миллионов литров радиоактивной воды. Эта вода по-прежнему никуда не делась, поскольку отправлять её в океан нельзя, а как переработать, пока не ясно. Недавно учёные из Казанского Федерального Университета и Университета Райса в США (Rice University) предложили свой способ решения проблемы.

Они модифицировали углерод таким образом, чтобы он мог, как говорят разработчики, отделить воду от радионуклидов.

учёные нашли способ очистки воды от радиоактивных элементов

Известный как оксидативно-модифицированный углерод (OMC), материал получается в ходе обработки существующих форм углерода окисляющими химическими веществами. Это делается с целью увеличения их площади поверхности и для добавления молекул кислорода в их структуру.

Учёные использовали в качестве исходных материалов два вида углерода (оба являются весьма дешёвыми). Один называется C-seal F, и он уже сегодня используется в нефтяной промышленности в качестве добавки в буровые растворы. Второй — минерал шунгит, который можно найти в природе, главным образом на территории России.

учёные нашли способ очистки воды от радиоактивных элементов

Исследователи сообщают, что в лабораторных тестированиях OMC проявил высокую эффективность при поглощении радиоактивных катионов металлов, в том числе цезия и стронция, из загрязнённой воды. Это два основных химических элемента, которые были выпущены в окружающую среду при аварии на АЭС «Фукусима-1», произошедшей после землетрясения и цунами.

Максимум 800 миллиграммов OMC1 (полученного из C-seal F) удаляет примерно 83% цезия и 68% стронция из 100 миллилитров воды. OMC2 (из шунгита) в тех же концентрациях поглощает 70 процентов цезия и 47 процентов стронция.

Исследователи были очень удивлены, увидев, что простые частицы шунгита извлекают из образцов практически столько же цезия, как и его оксидированный «коллега».

«Примечательно, что самый обычный шунгит используется местными жителями для очистки воды на протяжении многих лет, — говорит один из авторов работы старший научный сотрудник КФУ Айрат Димиев. – Но мы увеличили его эффективность во много раз, а также раскрыли факторы, стоящие за его результативностью».

Ранее Димиев работал на позиции постдока в Университета Райса под руководством химика Джеймса Тура (James Tour).

Материал, разработанный учёными, также может захватить в свою ловушку радиоактивные элементы, которые попадают в водосток при добыче нефти – уран, торий и радий.

учёные нашли способ очистки воды от радиоактивных элементов

Специалисты отмечают, что воду, идущую прямо в океан, можно будет просто единожды пропустить через фильтры OMC. Использованные фильтры затем нужно будет сжечь. В итоге останется сравнительно небольшое количество радиоактивной золы.

Исследование было опубликовано в научном издании Carbon.

Добавим, что Тур ранее работал с исследователями из Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова. Международная коллаборация учёных тогда продемонстрировала способ удаления радионуклидов из воды с помощью оксида графена в качестве сорбента. Но использование OMC делает очистку воды ещё проще и дешевле.

Ссылка на источник