图片来源：桑迪亚国家实验室 |
核燃料后处理的主要产物之一是锶-90，一种放射性锶，如果暴露于生物体，会损害骨细胞和骨髓。最近，由美国能源部环境管理科学项目资助的研究人员推出了一项新技术，它就像一种分子海绵——它可以捕获和储存来自液态有害废物的放射性锶。“我对这种材料感到非常兴奋，”首席研究员蒂娜·M·内诺夫说。“我认为从科学角度来看，它真的很有趣、新颖和令人兴奋。”
这种海绵被称为八面体分子筛，或 SOMS (右图) （首字母缩写中的第一个字母代表内诺夫所在的桑迪亚国家实验室）。它们在2月21日出版的《美国化学学会杂志》上进行了描述，由微小的孔隙组成，这些孔隙经过调整以容纳锶-90，并包含带负电荷的位点。虽然这些位点通常与带正电荷的钠原子结合，但当 SOMS 遇到含有锶-90 的液体时，它们会用放射性锶交换钠，因为放射性锶具有更强的正电荷。在实验室测试中，SOMS 从含有多种金属的溶液中选择性地捕获了 99.8% 的锶-90 离子。当加热时，SOMS 会变成钙钛矿，一种稳定的材料，可以承受极端的酸性和碱性条件、辐射和热量。因此，SOMS 非常有可能非常适合处置。
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锶-90 是核废料的主要成分之一，核废料目前储存在能源部地下的储罐网络中。虽然内诺夫计划在现场使用 SOMS 技术之前再进行两年的测试，但她相信它将在清理核燃料后处理的残余物方面发挥重要作用。“这就是让我兴奋的地方，”她说。“[这]只是能够在这个环境清理领域工作，并为清理遗留问题尽一份力量。”