Un nuevo documento que se publicará el 16 de diciembre proporciona una nueva visión significativa de nuestra comprensión de la biogeoquímica del uranio y podría ayudar con el legado nuclear del Reino Unido.
Realizado por un equipo de investigadores de la Universidad de Manchester, Diamond Light Source y Radioactive Waste Management, su trabajo muestra por primera vez cómo el uranio forma un complejo de uranio-azufre en condiciones que generalmente se encuentran en el medio ambiente y cómo este compuesto puede serun importante intermediario en la inmovilización de uranio. Publicado en Ciencia y tecnología ambiental , el documento se llama "Formación de un complejo de sulfuro de U VI durante la sulfuración ambientalmente relevante de óxidos de hierro oxihidr"
La profesora Katherine Morris, Decana Asociada de Instalaciones de Investigación en la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Manchester y la Directora de Investigación del Centro de Investigación BNFL en Eliminación de Residuos Radicales explica por qué recrear y estudiar estos complejos químicos es tan relevante para comprender y tratardesechos radiactivos. Ella explica: "Para poder predecir el comportamiento del uranio durante la eliminación geológica, debemos tener en cuenta que puede haber interactuado con otros procesos que tienen lugar en el suelo. Estas llamadas reacciones biogeoquímicas son a menudo unconjunto complejo de interacciones entre especies químicas disueltas, superficies minerales y microorganismos ".
El estudio reciente es la primera vez que los investigadores han demostrado que se puede formar un complejo de sulfuro de uranio en condiciones representativas de un entorno subterráneo profundo. Este complejo se transforma aún más en nanopartículas de óxido de uranio altamente inmóviles.
En el experimento, los investigadores estudiaron el uranio cuando se encuentra en la superficie del mineral ferrihidrita, que es un mineral muy extendido en el medio ambiente. Los investigadores utilizaron un método basado en rayos X llamado Espectroscopía de Absorción de Rayos X XAS para estudiarlas muestras en Diamond Light Source, el Sincrotrón nacional del Reino Unido. Los datos de XAS, en combinación con el modelado computacional, mostraron que durante la reacción de sulfuración, se formó un complejo de sulfuro de U VI novedoso y de corta duración durante este proceso biogeoquímico.
Profesor Sam Shaw, Co-Investigador y Profesor de Mineralogía Ambiental de la Universidad de Manchester; "Al hacer brillar el haz de sincrotrón en la muestra, el uranio dentro emite rayos X. Al analizar la señal de rayos X de las muestras, nuestro equipopudimos determinar la forma química del uranio y a qué otros elementos está vinculado.Para validar aún más la teoría sobre la vía de formación de los complejos de uranio-azufre, nuestro equipo también hizo simulaciones por computadora para concluir qué tipo de complejo es más probableformarse. Esta es la primera observación de esta forma de uranio en condiciones acuosas, y proporciona una nueva visión de cómo se comporta el uranio en entornos donde el sulfuro está presente. Este trabajo
demuestra la comprensión profunda que podemos desarrollar de estos sistemas complejos y este conocimiento ayudará a respaldar los esfuerzos para gestionar los desechos radiactivos en una instalación de eliminación geológica ".
El Dr. Luke Townsend, becario postdoctoral en Radioquímica Ambiental de la Universidad de Manchester, que realizó esta investigación como parte de su doctorado, agrega :
"Cuando se trata de imitar procesos ambientales en el laboratorio, es un desafío producir ciencia precisa, reproducible y de alta calidad con experimentos tan complejos, al tiempo que se mantiene la relevancia para el entorno de geodisposición. Sin embargo, obtener resultados emocionantes como estos hace que todoEl trabajo duro y el compromiso con el proyecto por parte mía y del grupo, tanto en nuestros laboratorios en Manchester como en las líneas de luz en Diamond, merecen la pena ".
Los investigadores que utilizaron experimentos de sulfuración altamente controlados que imitan procesos biogeoquímicos en el entorno subterráneo profundo realizaron mediciones de XAS en Diamond en las líneas de luz I20 y B18. Esto se combinó con análisis geoquímicos y modelos computacionales para rastrear y comprender el comportamiento del uranio.
Laurent Chapon, Director de Ciencias Físicas de Diamond, concluye: "Este es otro ejemplo de cómo las herramientas analíticas de vanguardia de Diamond están permitiendo a los científicos seguir procesos complejos y ayudarlos a enfrentar los desafíos del siglo XXI. En este caso, nuestras líneas de luz permitieronusuarios para obtener una visión real de la relevancia ambiental de este nuevo complejo de uranio-azufre, que alimenta nuestra comprensión de la eliminación geológica ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fuente de luz de diamante . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :