Lacné a bezpečné uskladňovanie

Uskladňovanie uránu, plutónia a ďalších rádioaktívnych materiálov spôsobuje vládnym úradníkom i vedcom bolenie hlavy už po desaťročia. Vedci z katedry energií národného laboratória v Los Alamos (LANL) im teraz možno pomôžu problém vyriešiť.

Aktíniové prvky ako urán a najmä plutónium predstavujú environmentálnu hrozbu aj bezpečnostné riziko – ak sú ukradnuté, dajú sa z nich vyrobiť nukleárne zbrane. Vedci zistili, že jedným zo spôsobov bezpečného uskladňovania zvyškového plutónia je jeho kombinovanie s bórom, čím sa zmení na veľmi stabilnú a nerozpustnú zlúčeninu, borid plutónia. Zlučovanie týchto dvoch prvkov je však veľmi náročné. Proces zahŕňa zahriatie obidvoch materiálov na viac ako 3000 stupňov Celzia, následné ochladenie a zomletie/rozdrvenie na prášok, ktorý sa mieša a opäť zohrieva. V niektorých prípadoch treba tento proces opakovať niekoľko ráz.

Anthony Lupinetti spolu s kolegami z LANL sa teda rozhodli poobhliadnuť po ďalších, menej energeticky intenzívnych spôsoboch zlučovania aktíniových kovov a bóru. Na prekonanie problémov pri tejto zložitej reakcii sa začínajú používať reaktívne zlúčeniny. Namiesto elementárneho uránu a bóru sa experimentuje s tetrachloridmi uránu a diboridu horčíka. Výsledkom želaný borid uránu a vedľajší produkt magnéziumchlorid, ktorý sa dá ľahko vymyť. Zlučovaním halogenidov aktíniových prvkov, ako sú tetra- a trichloridy s molekulárnymi prekurzormi bóru (magnézium diborid alebo hexaborid vápnika), sa podarilo uskutočniť reakciu pri oveľa nižšej teplote v rozpätí 500 až 800 stupňov Celzia.

Vedci sú optimistickí aj napriek tomu, že začiatočné experimenty boli iba malého rozsahu (použili iba 100 miligramov materiálu v malej kremíkovej trubici). „Táto oblasť vedy je ešte v plienkach; ešte len objavujeme, aké pravidlá platia pri zlučovaní – používame celú periodickú tabuľku a široké spektrum teploty s nezvyčajnými materiálmi, napr. vysokoteplotnými rozpúšťadlami. Existuje mnoho variácií, je to naozaj vzrušujúca veda,“ konštatuje Lupinetti.

Katarína Sabová