Ученые ДВФУ разработали новый эффективный материал для фильтрации радиоактивной воды

Ученые Института наукоёмких технологий и передовых материалов Дальневосточного федерального университета (ИНТиМП ДВФУ) модернизировали технологию синтеза сорбента с использованием полиэтилена. С его помощью эффективность извлечения опасного радионуклида цезия-137 из жидких радиоактивных отходов возросла в несколько раз.

Одним из наиболее опасных радионуклидов антропогенного происхождения, входящих в состав жидких радиоактивных отходов, является цезий-137. Он накапливается в окружающей среде и живых организмах, оказывает влияние на органы, ткани и генетический аппарат человека, приводя к развитию раковых клеток. Для извлечения радионуклида существуют разнообразные методы очистки, в том числе сорбционные.

Разработанное учеными ДВФУ сорбирующее изделие представляет собой порошок, состоящий из сорбента — специального вещества для очистки от вредных и опасных примесей — и носителя — вещества, закрепляющего сорбент. В основу сорбента вошли смешанные ферроцианиды, которые избирательно поглощают опасные радиоактивные вещества — радионуклиды, в частности цезий-137. Носителем выступает полиэтилен высокого давления, для которого характерна низкая температура плавления и плотность. Он обеспечивает устойчивость к влаге и механическую стойкость сорбента.

Преимущество изделия над прочими аналогами также заключается в пропорции сорбента и носителя — 80% к 20%. Такое соотношение обеспечивает полный переход частиц радионуклида на сорбент, а следовательно, высокую степень эффективной очистки водных сред от радиоактивных загрязнителей. Это подтверждено независимыми испытаниям полученных сорбентов в лаборатории хроматографии радиоактивных элементов Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина (ИФХЭ РАН), заведующий лабораторией- доктор химических наук – Милютин Виталий Витальевич. Согласно полученным результатам испытаний, сорбционные характеристики материала, разработанного учеными ДВФУ, в несколько раз превышают значения других промышленных сорбентов.

«Сочетание смешанного ферроцианида Ni-K с полиэтиленом высокого давления по эффективности в несколько раз превышает показатели материалов, используемых в атомной промышленности. Наше сорбирующее изделие достигает 99% очистки морской воды от ионов цезия. Кроме того, использование полиэтилена в составе делает процесс синтеза сорбента проще и дешевле», — рассказал руководитель проекта, кандидат химических наук и старший преподаватель Департамента ядерных технологий ИНТиМП Артур Драньков.

Ученый надеется, что разработанная технология получит распространение и заменит менее эффективные аналоги. Технология уже запатентована - патент №2787817 «Способ получения сорбента» от 13 января 2023 г.

Направление Material Science, включающее исследования в области новых технологий и материалов, определено в Дальневосточном федеральном университете как одно из приоритетных и ориентировано на решения принципиально новых научно-технологических задач. Исследования в области материаловедения являются важным аспектом в реализации стратегической цели по развитию университета как лидера в научно-образовательный и технологической деятельности на российском Дальнем Востоке, центра трансфера технологий и инновационной деятельности в Азиатско-Тихоокеанском регионе.