ELEMENTO RADIOATIVO É ISOLADO A PARTIR DE COMBUSTÍVEL NUCLEAR

Nova estratégia para extrair o amerício poderia abrir caminho para a reciclagem de resíduos perigosos.

Acúmulo de resíduos: Usinas de energia nuclear dos EUA, incluindo a Estação de Geração Fermi Enrico Nuclear em Newport, Mich., Armazenar os seus resíduos. Eventualmente, os engenheiros podem fazer combustível usado mais seguro em parte pela extração do amerício elemento radioativo.

Acúmulo de resíduos: Usinas de energia nuclear dos EUA, incluindo a Estação de Geração Fermi Enrico Nuclear em Newport, Mich., armazenam seus resíduos. Eventualmente, os engenheiros podem fazer combustível mais seguro, em parte devido a extração do amerício, um elemento radioativo.

Um pontapé elétrico é tudo o que é preciso para isolar um elemento perigoso do resto do lixo tóxico de uma usina de energia nuclear.

Uma nova pesquisa publicada na Science demonstra como manipular quimicamente o elemento amerício de modo que ele possa ser facilmente extraído do combustível nuclear já utilizado. Enquanto isso, o amerício não pode ter o nome de reconhecimento do urânio ou plutônio, que é altamente radioativo e emite calor suficiente para complicar a questão do armazenamento de combustível. E até agora, era um dos elementos mais difíceis de isolar e remover de resíduos nucleares.

A nova técnica poderia levar a melhores métodos de tratamento de resíduos nucleares, o reprocessamento de uma forma que elimina os elementos mais perigosos (incluindo amerício) e garante que os resíduos restantes sejam mais seguros para se armazenar.

Os cientistas já pode reciclar porções de resíduos nucleares por dissolução de combustível sólido em ácido e extração de urânio, plutônio e alguns outros elementos que estão suspensos na solução. Amerício, no entanto, representa um desafio porque se disfarça-se com outros elementos. Em uma “sopa ácida”, átomos de amerício neutros tendem a liberar três de seus elétrons. Que perturba o equilíbrio do átomo, os elétrons-próton dos átomos, e eles se tornam íons com uma taxa de +3, isto é, com mais três prótons do que elétrons. Mas outros elementos do combustível também preferem a flutuar como íons com uma carga +3, e que são semelhantes em tamanho a amerício. Assim, técnicas para extrair o amerício muitas vezes acabam pegando esses elementos também.

“É realmente difícil de remover seletivamente um e não o outro”, diz Christopher Dares, químico nuclear na Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill. Dares e colegas são equipados para persuadir íons amerício a oxidar, ou perder ainda mais elétrons. Íons de amerício com uma carga de +5 ou +6, ao contrário dos em três, destacam-se com outros elementos.
Os pesquisadores projetaram elétrodos revestidos com produtos químicos de ligação metálica, mergulhou-os em uma solução ácida com amerício e aplicaram uma pequena voltagem. A eletricidade cutucou os átomos de amerício a perder um quarto de seus elétrons, oxidando em algo mais desejável, mas também muito instável com estado de +. Ansioso para oxidar ainda mais o +4 amerício, em seguida, perdeu mais elétrons, a aquisição de uma carga de +5 ou +6. Ambos os estados são suficientes para extrair de forma eficiente amerício a partir de uma mistura de elementos.

“Eles vieram com um método sofisticado”, diz Chuck Soderquist, químico nuclear no Laboratório Nacional Pacific Northwest em Richland, Wash. Ele diz que as técnicas anteriores para oxidar amerício necessária pela adição de novos compostos nem sempre eram fáceis de remover da mistura ácida.

Dares diz que, recentemente, ele e seus colegas têm ido além do escopo do papel e mostraram que podem realmente extrair um amerício oxidado. Por enquanto, porém, a utilidade da técnica é limitada porque muitos operadores de usinas de energia nuclear, incluindo todos aqueles nos Estados Unidos, armazenam os seus resíduos, em vez de reciclá-lo. Ainda assim, a abordagem poderia apoiar protocolos propostos para extrair os elementos mais ameaçadores individualmente a partir de combustível usado. Amerício puro pode então ser colocado em um reator e dividido em elementos mais seguros e mais estáveis.

O desafio, diz Soderquist, está “tentando convencer as pessoas de que vale a pena perseguir essa química”.

Fonte: Science News

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