Металлоорганические каркасы смогут поглощать радиоактивный йод

Американские ученые создали пористый материал, который может поглощать до 125 процентов молекулярного йода по сравнению с собственной массой. Эта разработка способна очистить окружающую среду от выбросов радиоактивного йода, которые могут случиться при повторной обработке ядерного топлива или вследствие чрезвычайных ситуаций (как, например, при аварии на АЭС Фукусима).

Новый материал имеет металлоорганическую каркасную структуру (metal-organic framework, или MOF). Это высокопористый материал с большой площадью внутренней поверхности, он идеально подходит для адсорбции значительных объемов газа. По словам Тины Ненофф (Tina Nenoff), данная каркасная структура , известная как цеолитная имидазолятная каркасная структура-8 [zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8)], способна необратимо улавливать большие количества йода.

Известно, что изотопы йода являются одной из самых значительных проблем ядерной энергетики, потому что йод способен возгоняться, его радионуклиды могут переходить в газообразное состояние и проникать в атмосферу. Существующие материалы способны улавливать радиоактивный йод лишь в небольших количествах. Новый ZIF-8 поглощает и удерживает до 125% паров йода по отношению к собственной массе, что существенно превышает возможности других используемых в настоящее время средств. Диметр пор в этом материале составляет 3.4 Ангстрем (0,1 нм), что достаточно для диффузии йода внутрь такой «губки», причем связывается ZIF-8 с йодом настолько крепко, что выдавить его наружу можно только при нагреве до 575К.

Способность материала связывать йод при относительно небольших температурах нагрева может оказать очень полезным: после адсорбции йода ZIP-8 могут быть инкорпорированы в стеклообразные материалы с низкой температурой спекания. Это позволит надежно зафиксировать йод в структуре материала для дальнейшего долговременного хранения.