Los científicos de Manchester han revelado cómo las moléculas de arsénico podrían usarse para 'pescar' los elementos más tóxicos de los desechos nucleares radiactivos, un avance que podría hacer que la industria del desmantelamiento sea aún más segura y efectiva.
Elizabeth Wildman, estudiante de doctorado en el grupo de investigación dirigido por el profesor Steve Liddle con sede en la Universidad de Manchester, ha informado que los primeros ejemplos de torio con múltiples enlaces al arsénico existieron en condiciones ambientales en escalas de varios gramos donde antes teníansolo se ha preparado en escalas muy pequeñas a temperaturas cercanas a la del espacio interestelar 3-10 Kelvin. El hallazgo se publicará en la revista líder Comunicaciones de la naturaleza .
"La energía nuclear podría producir mucho menos dióxido de carbono que los combustibles fósiles, pero los desechos de larga duración que produce son radiactivos y deben manejarse adecuadamente", dijo Elizabeth Wildman, de la Facultad de Química de Manchester.
"Con el fin de encontrar formas de separar, reciclar y reducir el volumen de residuos nucleares, la investigación se ha centrado en desarrollar nuestra comprensión de cómo los elementos como el torio y el uranio interactúan con elementos de la tabla periódica para ayudar a mejorar la limpieza de los residuos nucleares-arriba."
El profesor Liddle, Jefe de Química Inorgánica y Codirector del Centro de Investigación de Radioquímica de la Universidad de Manchester, agregó: "Necesitamos reducir el volumen de desechos nucleares para que sea más fácil manejarlo y procesarlo para eliminarloelementos benignos o separar el nivel alto de los desechos de bajo nivel "
Esta investigación da seguimiento a investigaciones anteriores publicadas sobre la química del uranio-fósforo, uranio-arsénico y torio-fósforo. Este último estudio analizó cómo el arsénico del elemento blando interactúa con el torio, porque el arsénico podría en principio usarse en moléculas orgánicas quese unen a los átomos metálicos y mejoran los procesos de extracción.
"Actualmente existe un interés significativo en el uso de moléculas orgánicas para extraer, selectivamente, iones metálicos de la 'sopa' de desechos nucleares y pescar los más radiactivos y tóxicos y dejar el resto atrás", agregó.
"Esto requiere una comprensión de la unión química y cómo los extractantes orgánicos se unen a diferentes metales. Luego podemos explotar este conocimiento para lograr la separación haciendo que se unan selectivamente a un tipo de metal y lo retiren de la sopa.
"Existe una creciente evidencia de que las moléculas que son mejores en esto contienen átomos de donantes blandos para los metales. Por lo tanto, necesitamos comprender mejor la unión de donantes blandos a metales".
"El arsénico es un donante blando, por lo que hemos preparado complejos modelo con él para comprender la naturaleza de la unión. Hasta ahora, los complejos que exhibían múltiples enlaces entre torio y arsénico se limitaban a experimentos espectroscópicos realizados a temperaturas cercanas a la del interestelarespacio 3-10 Kelvin donde solo se formaron unas pocas moléculas a la vez.
"Aquí, hemos creado moléculas en cantidades de varios gramos y son estables en condiciones ambientales, lo que nos permite estudiarlas más directamente. Podríamos utilizar este nuevo conocimiento y comprensión en un sistema real en el futuro".
La investigación se llevó a cabo en la Escuela de Química en un proyecto conjunto entre las universidades de Manchester y Regensburg y fue financiada y apoyada por la Royal Society, el Consejo Europeo de Investigación, el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas y COST.
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Materiales proporcionado por Universidad de Manchester . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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