Цезий-137 теперь не убежит: в России создан «вечный» кристалл для захоронения радиационных отходов

Российские ученые совершили революцию в материаловедении, разработав инновационный композит для безопасного хранения ядерных отходов. Исследователям из Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН удалось синтезировать уникальный биметаллический металлорганический каркас (МОК), который одновременно удерживает ионы нептуния и радиоактивного цезия-137.

Цезий-137 теперь не убежит: в России создан «вечный» кристалл для захоронения радиационных отходов

Главное преимущество нового материала – его феноменальная стойкость. Кристаллическая решетка не разрушается при нагреве до 400°C, абсолютно не растворяется в воде (процесс выщелачивания отсутствует) и способна выдержать колоссальную дозу радиации в 6 мегагрей.

Секрет прочности кроется в необычной архитектуре. В отличие от традиционных сорбентов, где цезий просто удерживается в порах, здесь он становится неотъемлемой частью каркаса. Ионы цезия прочно встроены в кластерную структуру Np₄Cs₂O₈, что исключает их утечку или обмен с внешней средой. Это критически важно для долгосрочной иммобилизации опасных изотопов.

Механизм образования структуры нарушает классические законы физики. Ученые обнаружили катион-катионное взаимодействие: положительно заряженные ионы нептуноила (NpO₂⁺) притягиваются друг к другу благодаря неравномерному распределению электронной плотности, что невозможно для большинства обычных металлов. Узкие поры каркаса (диаметром 2,69 Å) надежно запирают радионуклиды внутри.

Данное открытие открывает путь к созданию новых материалов для атомной промышленности, способных обеспечить экологическую безопасность при утилизации радиоактивных отходов.

Работа опубликована в журнале Chemical Communications​.

Читайте также

Физики РАН указали на ошибку в исследованиях гибридных сверхпроводников

Физики РАН указали на ошибку в исследованиях гибридных сверхпроводников

Китайские ученые создали сверхчувствительный магнитный датчик размером с клетку кожи

Китайские ученые создали сверхчувствительный магнитный датчик размером с клетку кожи

Ученые опровергли миф о том, что арбуз – это ягода

Ученые опровергли миф о том, что арбуз – это ягода

Физики установили новый рекорд в поисках «запрещенного» свойства мюона

Физики установили новый рекорд в поисках «запрещенного» свойства мюона

Ученые научились генерировать и синхронизировать магнитные волны для передачи информации

Ученые научились генерировать и синхронизировать магнитные волны для передачи информации

Физики МФТИ оценили вероятность квантового распада Вселенной

Физики МФТИ оценили вероятность квантового распада Вселенной

Интенсивный спорт подавляет иммунитет через гормоны стресса и воспаление

Интенсивный спорт подавляет иммунитет через гормоны стресса и воспаление

Ученые раскрыли, почему диабетикам и гипертоникам так сложно соблюдать диету

Ученые раскрыли, почему диабетикам и гипертоникам так сложно соблюдать диету

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

В Швейцарии создали микророботов, которые двигаются за счет звука без батарей и двигателей

В Швейцарии создали микророботов, которые двигаются за счет звука без батарей и двигателей

Астрономы обнаружили гигантский поток газа, который «опрокинул» планетообразующий диск

Астрономы обнаружили гигантский поток газа, который «опрокинул» планетообразующий диск

17 августа отмечается годовщина запуска миссии «Венера-7»

17 августа отмечается годовщина запуска миссии «Венера-7»

Цифровая модель показала места опасных нагрузок в авиационных турбинах

Цифровая модель показала места опасных нагрузок в авиационных турбинах