• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Zielona rdza zatrzymuje radioaktywne odpady w swoim miejscu

    23.03.2011. 16:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    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."

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Fougeryt (zielona rdza) – minerał żelaza występujący w poziomie glejowym gleby i odgrywający istotną rolę w obiegu żelaza w przyrodzie oraz tworzeniu złoży tlenków żelaza. Budowa niebieskozielonych składników gleby występujących w warunkach dużej wilgotności i braku dostępu powietrza, określanych jako zielona rdza, badana była od kilkudziesięciu lat, jednak zaklasyfikowanie tych struktur przez International Mineralogical Association jako minerału nastąpiło dopiero w roku 2004 (pod numerem IMA 2003-057).

    Fougeryt (zielona rdza) – minerał żelaza występujący w poziomie glejowym gleby i odgrywający istotną rolę w obiegu żelaza w przyrodzie oraz tworzeniu złoży tlenków żelaza. Budowa niebieskozielonych składników gleby występujących w warunkach dużej wilgotności i braku dostępu powietrza, określanych jako zielona rdza, badana była od kilkudziesięciu lat, jednak zaklasyfikowanie tych struktur przez International Mineralogical Association jako minerału nastąpiło dopiero w roku 2004 (pod numerem IMA 2003-057).

    Brunirowanie - (wł.) dosłownie brązowienie, technika zdobienia zbroi płytowych rozpowszechniona od schyłku XVI w. we Włoszech, polegająca na wywoływaniu sztucznej rdzy na metalu przez działanie lekkimi kwasami, następnie na zaprawianiu olejem i polerowaniu całej powierzchni.

    Żelazna kolumna z Delhi − starożytna kolumna położona w kompleksie Kutub w Delhi, słynna ze swojej wyjątkowo odpornej na rdzę konstrukcji, która od ponad 1600 lat opiera się korozji.

    Tlenek żelaza(III), Fe2O3nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym żelazo występuje na III stopniu utlenienia. Związek ten jest głównym składnikiem rdzy, najczęściej spotykany spośród tlenków żelaza.

    Rdza – niejednolita warstwa produktów utleniania żelaza i jego stopów (np. stali) w wodzie, wilgotnej atmosferze lub gruncie, zawierająca głównie tlenki i wodorotlenki żelaza. Taki proces niszczenia powierzchni metali jest zwany korozją. Potocznie termin „rdza” bywa też stosowany do określenia innych warstw produktów utleniania metali, w tym utleniania żelaza w gazach suchych lub utleniania stopów metali nieżelaznych (np. zgorzelina, śniedź, warstwy pasywujące). Przy wystarczającej ilości czasu, tlenu i wody, każda masa żelaza ostatecznie przekształca w całości w rdzę i rozpada się.

    Korozja równomierna - korozja rozprzestrzeniająca się równomiernie na całej powierzchni materiału. Do tej grupy zalicza się rdzewienie żelaza i matowienie srebra. Ten rodzaj korozji jest najmniej niebezpieczny, nie powoduje zmniejszenia wytrzymałości materiału.

    Dodano: 23.03.2011. 16:17  


    Najnowsze