Química

Nuevo material para filtrar el estroncio-90

(NC&T) Un equipo de químicos de la Universidad del Noroeste es el primero en adoptar los materiales de sulfuros metálicos como un posible primer paso para mejorar los métodos de tratamiento de los desechos nucleares. Su nuevo material es sumamente exitoso eliminando el estroncio de una solución que tiene concentraciones similares a las encontradas en los residuos nucleares líquidos reales. El estroncio-90, un componente importante de los residuos nucleares, es también uno de los materiales radiactivos más peligrosos generados dentro de un reactor nuclear de fisión.

Aprovechándose del intercambio de iones, el nuevo método captura y concentra el estroncio como un material sólido, dejando limpio el líquido restante. En el caso del tratamiento de desechos nucleares reales, el sólido radiactivo podría ser tratado separadamente (manejado, transportado, almacenado o reciclado) y el líquido se podría desechar como basura más o menos normal.

Es un trabajo muy difícil capturar el estroncio presente en las inmensas cantidades de residuos nucleares líquidos. Los iones de sodio y de calcio, que no son radioactivos, están presentes en cantidades tan enormes, comparadas con el estroncio, que pueden interferir con el tratamiento, ya que pueden ser capturados en lugar del material radiactivo.

Encontrar el estroncio es como buscar una aguja en un pajar: los iones de sodio superan a los de estroncio en una proporción de más de un millón contra uno. El material desarrollado en la Universidad del Noroeste, un sulfuro metálico, estructurado en capas, con potasio, manganeso, estaño y azufre, denominado KMS-1, atrae al estroncio pero no al sodio.

Filtrar el estroncio-90
Mercouri Kanatzidis, a la izquierda, y Manolis Manos, con una muestra del nuevo material. (Foto: Jim Ziv)
El KMS-1 actúa en los extremos de la escala del pH, o sea en soluciones muy básicas o muy ácidas, condiciones comunes en los desechos nucleares, y en toda la franja intermedia. Los óxidos de metales y las resinas de polímeros, los materiales utilizados actualmente en el tratamiento de los residuos nucleares, funcionan bastante bien pero están más limitados que el KMS-1: Típicamente, cada uno trabaja en condiciones básicas o ácidas, pero no en ambas, y definitivamente no en toda la escala del pH.

El proceso de generación de energía eléctrica en las centrales nucleares produce enormes cantidades de desechos líquidos radiactivos, que se deben almacenar en grandes tanques. Si se puede concentrar el material radiactivo, sólo hay que ocuparse de éste, en tanto que el agua no radioactiva se puede liberar sin problema. El nuevo material podría ser parte de un filtro limpiador a través del cual se haría pasar al líquido radiactivo.




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