Zielona rdza zatrzymuje radioaktywne odpady w swoim miejscu
Nowe badania naukowe wskazują, że naturalnie występująca, mazista substancja zwana zieloną rdzą doskonale sprawdza się w zapobieganiu wyciekom radioaktywnych odpadów do środowiska. Wyniki opublikowane w czasopiśmie Geochimica et Cosmochimica Acta mogą przydać się przy projektowaniu systemów przechowywania odpadów radioaktywnych, które muszą pozostać nietknięte przez setki tysięcy lat. Badania były częściowo finansowane przez projekty ACTINET-6 (Sieć na rzecz nauk o aktynowcach) i FUNMIG (Podstawowe procesy migracji radionuklidów), które otrzymały odpowiednio 6,4 mln EUR i 8 mln EUR z budżetu Szóstego Programu Ramowego Euratom (6PR). Zużyte paliwo nuklearne zawiera różne substancje radioaktywne, z których wiele pozostaje niebezpiecznych przez milenia. Obecnie pozbywanie się tego typu odpadów odbywa się poprzez zakopywanie głęboko pod ziemią. W Skandynawii na przykład odpady radioaktywne zamykane są w zbiornikach z żeliwa pokrytego miedzią i umieszczane 500 metrów pod powierzchnią. Dodatkową ochronę środowiska przed odpadami może stanowić otoczka z betonitu - gliny, która pęcznieje w wyniku kontaktu z wodami gruntowymi. Substancją, która sprawia szczególny kłopot inżynierom projektującym tego rodzaju składowiska jest neptun. Choć stanowi zaledwie 0,05% zużytego paliwa nuklearnego, jego długi okres półtrwania oznacza zagrożenie przez bardzo długi czas, co może narazić ludzi na niebezpieczeństwo w przypadku przedostania się do środowiska nawet 5 mln lat po złożeniu. W opisywanych badaniach naukowcy sprawdzali zdolność zielonej rdzy do zatrzymania neptunu. Zielona rdza to rodzaj gliny składającej się z częściowo zardzewiałego żelaza. Ponieważ proces rdzewienia nie jest w niej zakończony, występuje w niej zjawisko deficytu elektronów, w wyniku którego chętnie reaguje z innymi substancjami zanieczyszczającymi. Owo "zielone paskudztwo" (jak określają zieloną rdzę naukowcy) występuje naturalnie w wodzie, w której brakuje tlenu. Ze względu na swoją wysoką reaktywność, kiedy wchodzi w kontakt z tlenem, szybko zamienia się w normalną, czerwoną rdzę. Niemniej zieloną rdzę można łatwo wytworzyć dodając do wody siarczan żelaza i sodę kaustyczną. Według naukowców przeprowadzone przez nich testy wykazały, że zielona rdza potrafi szybko przechwycić i zatrzymać neptun. Zespół ma nadzieję, że ich odkrycie zostanie wykorzystane przy projektowaniu przyszłych systemów składowania substancji radioaktywnych. "Nasze prace wskazują na to, iż nawet najbezpieczniejsze zbiorniki z odpadami radioaktywnymi można jeszcze lepiej zabezpieczyć zakopując je w miejscach, w których tworzy się zielona rdza" - zauważa dr Bo Christiansen. Wybiegając w przyszłość naukowcy piszą: "Dokładny proces reakcji przejęcia i długofalowe zachowanie się unieruchomionego [neptunu] nie są jednak znane i wymagają dalszych szczegółowych badań." Przez lata zielona rdza postrzegana była jako problem i naukowcy poświęcali sporo energii na rozpracowanie metody zahamowania procesu jej tworzenia się w zbrojonym betonie. Jednak ostatnie prace pokazują, że jej reaktywny charakter sprawia, iż stanowi wydajne narzędzie w usuwaniu wielu rodzajów zanieczyszczeń. "Neptun to stosunkowo egzotyczny problem. Nie ma aż tak wielu osób, które muszą zabezpieczać składowisko odpadów radioaktywnych. Ale zielona rdza wydaje się być skuteczna w walce z niemal każdym zanieczyszczeniem" - mówi dr Christiansen. "Nie tak dawno temu pokazaliśmy, jak zielona rdza może reagować z rakotwórczym chromem (6) i zamieniać go w chrom (3). Oprócz tego, że jest nietoksyczny chrom (3) jest także jednym z pierwiastków śladowych wymaganych przez organizm ludzki." Jednakże dr Christiansen ostrzega, że zielona rdza nie jest środkiem doraźnym na zanieczyszczenie. "Zielonej rdzy nie da się stosować doraźnie w walce z zanieczyszczeniem, które pojawia się nagle" - stwierdza. "Niemniej nasze eksperymenty pokazały zaskakującą zdolność natury do samooczyszczania. Nawet w przypadku zanieczyszczenia tak trudną substancją jak neptun."Więcej informacji: Uniwersytet Kopenhaski: http://www.ku.dk(odnośnik otworzy się w nowym oknie) Geochimica et Cosmochimica Acta: http://www.elsevier.com/locate/gca(odnośnik otworzy się w nowym oknie) Projekt ACTINET: http://www.actinet-i3.eu/(odnośnik otworzy się w nowym oknie) Projekt FUNMIG: http://www.funmig.com/(odnośnik otworzy się w nowym oknie)
Kraje
Niemcy, Dania