В МГУ проследили за превращениями радионуклида нептуния в почве
Исследование поведения в верхних слоях почвы одного из компонентов радиоактивных отходов — нептуния — провели ученые химического факультета и факультета почвоведения МГУ, 4 марта сообщает пресс-служба вуза.
Результаты исследования будут полезны при разработке более безопасных методов ликвидации объектов ядерного наследия (объекты использования атомной энергии, созданные до установления современных требований к обеспечению ядерной и радиационной безопасности) или планов действий на случай возможных инцидентов.
Полученные данные и их анализ исследователи представили в статье «Уменьшение содержания Np (V) в почвах: экспериментальное подтверждение и последствия для миграционного поведения» (Np (V) reduction in soils: Experimental confirmation and implications for migration behavior), опубликованной в журнале Chemosphere.
Один из авторов работы, аспирантка кафедры радиохимии химического факультета МГУ Полина Скрылева пояснила:
«Доля нептуния в радиоактивных отходах небольшая — порядка процента. 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».
Ученые напомнили, что количество нептуния в радиоактивных отходах со временем увеличивается за счет превращения в него америция-241, период полураспада которого 400 лет. Отсюда следует важность знаний о том, как ведет себя нептуний в почве.
Чтобы узнать о поведении там этого радионуклида, сотрудниками факультета почвоведения МГУ были отобраны образцы чистых почв Тверского биосферного заповедника, после чего уже ученые химфака МГУ исследовали взаимодействие нептуния с этими почвами.
Для этого они взяли самый проблематичный в этом отношении пятивалентный высокотоксичный и самый долгоживущий изотоп нептуния Np (V). Дело в том, что он хорошо растворяется в воде и может распространяться с ее потоками.
В результате они установили, что в верхних слоях почвы ее гумусовая среда за счет наличия гуминовой кислоты меняет степень окисления радионуклида, восстанавливая его до Np (IV), что приводит к образованию соединения с меньшей подвижностью. Поскольку глубокие горизонты почвы бедны гумусом, то восстановления нептуния там не происходит.
«Нам необходимо проработать таким же способом все радионуклиды, которые могут содержаться в радиоактивных отходах. При утилизации объектов ядерного наследия мы должны быть готовы к любым неожиданностям», — отметила Полина Скрылева.
