绿锈可防止核辐射


  现在,丹麦哥本哈根大学(University of Copenhagen)的博•克里斯琴森(Bo Christiansen)和同事们说,它可以帮助吸收放射性镎(neptunium),镎是铀反应堆的副产品,半衰期(half-life)为200多万年。这种废弃物的处理,是置于有铁内衬的铜容器内,浸在水中。

  克里斯琴森和同事说,围绕这些这些容器放置绿锈,就有助于确保废弃污染物不会渗透到排水沟中,可预防这些容器破裂。

  《地球化学和天体化学学报》(Geochimica et Cosmochimica Acta)报道,绿锈(GR)是铁(Ⅱ)和铁(Ⅲ)的成员,属双层氢氧化物矿物系,形成于地下水和钢腐蚀过程中。它具有高比表面积,非常活泼,特别活跃于氧化还原敏感元素(redox-sensitive elements),比如锕系元素(actinides)。在反应堆核燃料的中子辐射中,会形成237Np(镎酰离子)。虽然丰富的NP在核废燃料中的重量比重仅约0.05%,但它有一个很长的半衰期,为2.14 × 106年,所以就需要关注它的流动性,在遥远的将来,放射性储存站可能会退化。在氧化条件下,就像预期的仓库辐解(radiolysis)那样,非常活跃的镎酰(neptunyl)离子,也就是NP,将是主要的水錼成分(aqueous neptunium)。在这项工作中,他们研究了NP与绿锈硫酸钠(GRNa,SO4)的相互作用。这项研究的目的是确定所采用的工艺,以确定NP最后的氧化还原形态,潜在的流动性,以及它在绿锈中的特征变化。

  在进一步的实验中,含Np的绿锈完全氧化于水悬浮液中。令人惊讶的是,约有50%的NP仍然关联到氧化产品,大约75%的相关镎仍呈现为NP(V)。这就说明它们被吸收了,束缚于绿锈这种氧化产品中。