新華社南京4月21日電（記者陳席元）記者從蘇州大學(xué)獲悉，來(lái)自中、美、德三國的科研人員合作，在核廢料處理領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，實(shí)現了強放射性元素镅的穩定分離。相關(guān)成果20日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。
作為論文共同通訊作者，蘇州大學(xué)放射醫學(xué)與輻射防護國家重點(diǎn)實(shí)驗室教授王殳凹告訴記者，镅是核能發(fā)電的副產(chǎn)物，也是核廢料具有長(cháng)久放射毒性的主要來(lái)源。
“目前，國際上處理镅的主流思路是將其轉化為毒性低、壽命短的核素，但這需要先將三價(jià)镅與鑭系元素分離，難點(diǎn)就在這里。”王殳凹說(shuō)。
他告訴記者，三價(jià)镅和鑭系元素就像“雙胞胎”，具有幾乎相同的離子半徑和配位化學(xué)性質(zhì)，難以區分。如果把三價(jià)镅氧化到六價(jià)，就可以利用六價(jià)镅與鑭系元素在配位構型上的差異，將二者分離。
“但在傳統的萃取分離過(guò)程中，六價(jià)镅只能存在數秒鐘的時(shí)間，極易被還原為三價(jià)镅，導致前功盡棄。”論文共同第一作者、蘇州大學(xué)副研究員張海龍說(shuō)，科研團隊探索了5年，為六價(jià)镅“量身定制”了一種多酸簇合物。
“這種簇合物就像‘牢籠’，它的結構和六價(jià)镅的‘身材’緊密契合，通過(guò)與六價(jià)镅發(fā)生強絡(luò )合作用，將后者‘關(guān)’在里面。”張海龍說(shuō)。
實(shí)驗結果顯示，這種簇合物能夠讓六價(jià)镅在酸性溶液中穩定存在24小時(shí)以上?？蒲腥藛T得以仔細研究六價(jià)镅與鑭系元素的結構差異，順利研發(fā)出將二者有效分離的超濾凈化裝置。
《自然》同期刊發(fā)了《金屬氧化物“籠”開(kāi)辟核廢料處理新策略》的評述文章。“審稿人認為，我們提出的方案簡(jiǎn)便易行，有望改變核廢料管理現狀。隨著(zhù)世界朝著(zhù)更加可持續的增長(cháng)方式邁進(jìn)，這項技術(shù)將在全球范圍產(chǎn)生更廣大的影響。”論文共同通訊作者、蘇州大學(xué)教授王亞星說(shuō)。
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