САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 15 мая. /Корр. ТАСС Наталия Михальченко/. Ученые Санкт-Петербургского государственного университета создали новый тип нанотрубок из атомов урана и серы, которые можно использовать для захоронения радиоактивных отходов. Об этом сообщил во вторник ТАСС руководитель проекта, профессор СПбГУ Олег Сийдра.
Нанотрубки - цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких сантиметров, состоящие из одной или нескольких свернутых в трубку плоскостей из атомов различных химических элементов. Наиболее распространены углеродные нанотрубки, которые используют в различных областях современной высокотехнологичной промышленности.
"Существует два основных способа захоронения радиоактивных отходов - в стекле или керамике и в виде кристаллических материалов. Мы получили нанотрубки, которые состоят из атомов урана и серы, этот материал может стать третьим вариантом захоронения радиоактивных отходов", - сказал он, отметив, для нанотрубок можно использовать отработанный оружейный уран и отработанное топливо атомных станций.
Сийдра добавил, что преимущество нового способа в том, что радиоактивный уран не просто отделяется оболочкой от окружающей среды, но связывается в новую структуру, устойчивую к температурным и кислотным воздействиям. "Полученные материалы не потребуют дополнительной изоляции при захоронении. Но полигоны все равно выбирать придется тщательно - это должны быть гранитные массивы, где не просачиваются грунтовые воды", - уточнил он.
Ученые предполагают, что использование наноматериала позволит значительно увеличить безопасность хранения радиоактивных отходов для окружающей среды, так как каждый атом урана будет связан с серой в нанотрубках, а они отличаются повышенными прочностными характеристиками. Однако, чтобы убедиться в этом, необходимо продолжить исследования и смоделировать в лабораторных условиях процесс старения материала за сотни тысяч и миллионы лет.
"От научной разработки до применения нового способа захоронения отработанного ядерного топлива нас могут отделять 10 - 15 лет, в течение которых нужно провести дополнительные исследования полученных материалов", - отметил ученый.
Другие варианты использования
"Материал можно применить и для разделения компонентов ядерного топлива. Например, внутри нанотрубки может находиться цезий, а на ее поверхности в связанном виде - стронций", - сказал Сийдра.
По его словам, нанотрубки урана с серой могут применяться в медицине. "У серы преимущество над селеном, который сильно токсичен, гипотетически наши нанотрубки могут использоваться для точечного, очень локального воздействия на раковые клетки. <...> Помимо собственно получения нанотрубок нам удалось еще и "обернуть" их молекулами аминокислоты, и это само по себе также очень интересно и важно. Такие "трубки в молекулярной обертке" с высокорадиоактивным изотопом урана 235 можно попытаться доставлять к опухолям в организме", - полагает ученый.
Исследования провели при помощи оборудования ресурсных центров Научного парка СПбГУ и при грантовой поддержке Российского научного фонда. Нанотрубки образуются путем сворачивания слоев, сложенных ураном и серой, а их диаметр составляет полтора нанометра.