Плутоний Фундаментальные проблемы Том 2 - Надыкто Б.А.
Скачать (прямая ссылка):
Теперь, когда у нас имеются новые знания о поведении плутония на мо-
лекулярном уровне, можно задуматься об их применении для организации более эффективных химических процессов в будущем. Представим себе ядерный объект будущего с “нулевым потоком отходов”, в основе которого лежат новые молекулярные технологии получения соединений плутония и полное рециклирование специальных безопасных для окружающей среды растворителей. Эта идея ближе к реальности, чем может показаться. Например, во Франции, в Вальдуке, уже имеется ядерная установка с “нулевым потоком отходов”, на которой используются процессы молекулярной тонкой очистки отходов. Я полагаю, что при изменении нормативных требований Соединенные Штаты будут вынуждены модифицировать существующие в настоящее время процессы. Исторически сложилось так, что мы разработали нитратный анионообменный процесс очистки плутония, затем в течение нескольких десятилетий работали над тем, чтобы получить принципиальное представление о том, как фактически протекает этот процесс. Еще одно десятилетие потребовалось для оптимизации этого процесса путем использования ионообменных процессов на основе молекулярной технологии и рециклирования азотной кислоты или ее деструкции. Важна ли молекулярная теория для будущего Лос-Аламоса? Ответ на этот вопрос очень прост и неоспорим: да! Ввиду постоянно меняющихся нормативных требований мы будем вынуждены определить лучшие, более эффективные и безопасные для окружающей среды процессы по мере нашего вступления в новое тысячелетие.
А сейчас мне бы хотелось поделиться своим собственным видением будущего плутониевого объекта в Лос-Ала-мосе в следующем тысячелетии. Мое личное мнение таково, что мы могли бы использовать свое представление о карбонатном комплексообразова-нии на молекулярном уровне как научную основу для качественно новых технологических процессов с плутонием. Представим себе процесс очистки очень устойчивого анионного карбонатного комплекса с использованием ионообменной смолы, производимой на основе молекулярной технологии и специ-
382
Los Alamos Science Number 26 2000
Сложность химического поведения плутония
ально предназначенной для уникальной молекулярной структуры транс-диоксо иона. После наработки плутония этот комплекс может постепенно разрушаться с образованием диоксида углерода и воды как единственного источника выбросов. Диоксид углерода и воду можно легко рециклировать с целью регенерации карбонатного лиганда, тем самым всецело разрешая нормативные вопросы в отношении удаления потока отходов с высоким содержанием нитратов с территории Лаборатории. Следующим процессом я представляю себе восстановление очищенного плутония до металлического состояния, причем не в высокотемпературном потоке расплава солей с соответствующим количеством радиоактивных отходов в виде солей, а на поверхности электрода при комнатной температуре с использованием ионной жидкости комнатной температуры, полученной с применением молекулярной технологии. Я убежден, что такие революционные подходы к решению наших задач скоро будут реализованы; единственное, что для этого требуется - это наша смелость и творческая фантазия. ¦
ЛИТЕРАТУРА
Allen, Р. G., J. J. Bucher, D. L. Clark, N. М. Edelstein, S. A. Ekberg, J. W. Ghodes, and Е. A. Hudson et al. 1995. Inorg. Chem.
34: 4797.
Allen, P. G., D. К. Veirs, S. D.
Conradson, С. A. Smith, and S. F. Marsh. 1996. Inorg. Chem. 35: 2841.
Clark, D. L., D. E. Hobart, and M. P. Neu. 1995. Chem. Rev. 95: 25.
Clark, D. L., S. D. Conradson, M. P. Neu,
P. D. Palmer, B. L. Scott, and C. D. Tait. Unpublished results.
Cleveland, J. M. 1979. The Chemistry of
Plutonium. LaGrange Park, IL: American Nuclear Society.
Denning, R. G. 1992. Structure and Bonding.
79: 215.
Hobart, D. E. 1990. Proc. Robert A. Welch Found. Conf Chem. Res. 34: 379.
Katz, J. J., G. T. Seaborg, and L. R. Morss, eds. 1986. The Chemistry of the Actinide Elements. London: Chapman and Hall.
Kersting, A. B., D. W. Efurd, D. L. Finnegan,
D. J. Rokop, D. K. Smith, and J. L. Thompson. 1999. Nature. January issue. 397: 56.
Marsh, S. F. 1997. React. Funct. Polym. 35: 75.
Newton, T. W. 1975. The Kinetics of Oxida-tion-Reduction Reactions of Uranium, Neptunium, Plutonium, and Americium in Aqueous Solutions. ERDA Critical Review Series. ERDA Technical Information Center. Oak Ridge, TN.
Newton, T. W., D. E. Hobart, and P. D. Palmer. 1986. The Preparation and Stability of Pure Oxidation States of Neptunium, Plutonium and Americium. Los Alamos National Laboratory document LA-UR-86-967.
Seaborg, G. T. 1994. In Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Vol. 18. Lanthanides/ Actinides: Chemistry.
K. A. Gschneidner, Jr., L. Eyring,
G. R. Choppin, G. H. Lander, eds. Amsterdam: Elsevier Science.
Seaborg, G. T. 1978. ed. The Transuranium Elements—Products of Modern Alchemy. Stroudsberg, PA: Hutchinson Ross Publishing.
Seaborg, G. T. and W. D. Loveland. 1990.
The Elements Beyond Uranium. New York: John Wiley & Sons.