21 03 2025
Ученые химического факультета и факультета почвоведения Московского государственного университета выяснили, как ведет себя в почве один из компонентов радиоактивных отходов – нептуния. Открытие поможет безопаснее и качественнее ликвидировать так называемые объекты ядерного наследия или разработать план действий на случай возможных инцидентов. Результат работы опубликован в журнале Chemosphere.
"Доля нептуния в радиоактивных отходах небольшая - порядка процента -- рассказывает один из авторов работы, аспирантка кафедры радиохимии химического факультета МГУ Полина Скрылева. – Проблема в том, что у него очень большой период полураспада, два миллиона лет, и всё это время нептуний будет излучать альфа-частицы. Попадая в организм человека, альфа-частицы причиняют существенный вред. Поэтому, например, предельно допустимая концентрация для нептуния в питьевой воде крайне маленькая – десять в минус десятой степени молей на литр".
Как отметила Полина, со временем количество нептуния в радиоактивных отходах растёт, поскольку в него превращается другой радионуклид – америций-241, период полураспада которого всего 400 лет. Поэтому понимать, как ведет себя нептуний, крайне важно.
Чтобы установить, как радионуклид ведет себя в почве, сотрудники факультета почвоведения МГУ привезли образцы чистых почв из Тверского биосферного заповедника, а на химическом факультете МГУ уже изучали взаимодействие нептуния с ними.
По словам ученых, им удалось отследить приключения нептуния в самой проблематичной форме – в пятивалентном состоянии. Пятивалентный нептуний хорошо растворяется и может довольно быстро распространиться с потоками вод.
Анализ поведения нептуния в верхних слоях почвы показал, что гумусовая среда меняет степень окисления радионуклида, и он образует соединения с меньшей подвижностью. А глубокие горизонты почвы, бедные гумусом, нептуний не восстанавливают и, соответственно, не замедляют.
"Нам необходимо проработать таким же способом все радионуклиды, которые могут содержаться в радиоактивных отходах, -- отметила автор работы. – При утилизации объектов ядерного наследия мы должны быть готовы к любым неожиданностям".
Ссылка на статью:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653525001389?dgcid=author
На фото: Скрылева Полина; образцы
Авторы фото: Юлия Чернова, Ксения Лиокумович