एक रूसी अनुसंधान संस्थान ने नैनोडायमंड्स का उपयोग करके परमाणु कचरे को समाहित करने की एक विधि विकसित की है।

रूसी विज्ञान अकादमी (जीईओएचआई आरएएन) के इंस्टीट्यूट ऑफ जियोकेमिस्ट्री एंड एनालिटिकल केमिस्ट्री के वैज्ञानिकों ने हाल ही में घोषणा की है कि उन्होंने पहली बार रेडियोधर्मी कचरे के निर्धारण और रोकथाम के लिए कमरे के तापमान पर तैयार किए गए मैग्नीशियम जैसे खनिजों के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए विस्फोटक विधि के माध्यम से संश्लेषित नैनोडायमंड्स का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया है। एमकेएफ कंपोजिट में नैनोडायमंड्स जोड़कर, शोधकर्ताओं ने सामग्री की छिद्रता को सफलतापूर्वक कम कर दिया, साथ ही साथ इसकी यांत्रिक शक्ति, तापीय चालकता और रेडियोन्यूक्लाइड लीचिंग के प्रतिरोध में सुधार किया। प्रासंगिक शोध परिणाम अंतरराष्ट्रीय पत्रिका *जर्नल ऑफ कंपोजिट साइंस* में प्रकाशित हुए हैं।

 

पर्यावरण में रेडियोन्यूक्लाइड के रिसाव को रोकने के लिए परमाणु कचरे को अंतिम निपटान से पहले रासायनिक और रेडियोधर्मी रूप से स्थिर ठोस मैट्रिक्स में परिवर्तित किया जाना चाहिए। एमकेएफ कंपोजिट परमाणु कचरे को ठोस बनाने के लिए एक आशाजनक सामग्री है और इसे पहले GEOHI RAN प्रयोगशाला में मान्य किया गया है।

 

इस अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने अपने प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए एमकेएफ कंपोजिट में नैनोडायमंड्स को शामिल करने का प्रस्ताव रखा। नैनोडायमंड्स, अपने बड़े सतह क्षेत्र और विकिरण {{1}प्रतिरोधी और उच्च {{2}तापमान{{3}प्रतिरोधी गुणों के साथ, रेडियोधर्मी न्यूक्लाइड के लिए उत्कृष्ट अवशोषक हैं। अनुसंधान टीम ने पहले सिम्युलेटेड रेडियोधर्मी कचरे से प्री-सोर्ब एक्टिनाइड्स (जैसे प्लूटोनियम -239 और यूरेनियम -238) और दुर्लभ पृथ्वी तत्वों (उदाहरण के लिए यूरोपियम) के लिए नैनोडायमंड्स का उपयोग किया, और फिर उन्हें एमकेएफ मैट्रिक्स में स्थिर कर दिया।

 

GEOKI RAN रेडियोकैमिस्ट्री प्रयोगशाला में रसायन विज्ञान में एक वरिष्ठ शोधकर्ता और पीएचडी स्वेतलाना फिमिना ने टिप्पणी की: "रूसी विज्ञान फाउंडेशन (परियोजना संख्या . 24-13-00430) द्वारा वित्त पोषित यह शोध, नैनोडायमंड्स का उपयोग प्री-सोर्ब एक्टिनाइड्स और विखंडन उत्पादों को एमकेएफ समग्र सामग्रियों में ठोस बनाने से पहले करता है। यह परमाणु कचरे के भूवैज्ञानिक निपटान की सुरक्षा में सुधार के लिए एक आशाजनक नई विधि है। परिणाम विस्फोटक के व्यापक सकारात्मक प्रभाव को प्रदर्शित करते हैं एमकेएफ मिश्रित सामग्रियों के भौतिक रासायनिक गुणों पर नैनोडायमंड्स।" यह मिश्रित सामग्री रेडियोन्यूक्लाइड्स की लीचिंग के प्रतिरोध में काफी सुधार करती है, जिससे मूल एमकेएफ सामग्री की तुलना में प्लूटोनियम 239, यूरेनियम-238 और यूरोपियम की लीचिंग दर 3 से 8 गुना कम हो जाती है। इस सुधार को मुख्य रूप से नैनोडायमंड्स द्वारा रेडियोन्यूक्लाइड के पूर्व-अवशोषण और सामग्री के भीतर उनकी स्थिर अवधारण के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है।

 

यह समझा जाता है कि लंबे समय तक जीवित रहने वाले रेडियोन्यूक्लाइड युक्त कचरे का सुरक्षित निपटान परमाणु ऊर्जा उपयोग में प्रमुख चुनौतियों में से एक है। मैग्नेशियम -पोटेशियम{3}}फॉस्फेट सामग्री, उनके उत्कृष्ट जमने के गुणों के कारण, अक्सर परमाणु कचरे के जमने और संसाधन पुनर्प्राप्ति के लिए अध्ययन किया जाता है, विशेष रूप से एक स्थिर मैग्नेशियम-पोटेशियम फॉस्फेट मैट्रिक्स के भीतर रेडियोधर्मी तत्वों को समाहित करने के लिए ताकि उनके प्रवासन और संदूषण को कम किया जा सके। उदाहरण के लिए, मैग्नीशियम -पोटेशियम फॉस्फेट सीमेंट का उपयोग परमाणु अपशिष्ट तरल पदार्थ या अवशेषों को ठोस बनाने, अपशिष्ट मात्रा में कमी और स्थिरीकरण प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, इस प्रक्रिया में जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाएं और रेडियोधर्मी उपचार शामिल हैं, जिसके लिए कुशल अपशिष्ट प्रबंधन प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता होती है।