Выяснены особенности превращениями нептуния в почве

Сотрудники химического факультета и факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова выяснили, как ведёт себя в почве один из компонентов радиоактивных отходов — нептуний. Исследование поможет безопаснее и качественнее ликвидировать так называемые объекты ядерного наследия или разработать план действий на случай возможных инцидентов. Результат работы опубликован в журнале Chemosphere.

«Доля нептуния в радиоактивных отходах небольшая — порядка процента, — рассказывает один из авторов работы, аспирантка кафедры радиохимии химического факультета МГУ Полина Скрылёва. — 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».

Как отметили исследователи, со временем количество нептуния в радиоактивных отходах растёт, поскольку в него превращается другой радионуклид — америций-241, период полураспада которого 400 лет. Поэтому понимать, как ведёт себя нептуний, крайне важно.

Чтобы установить, как радионуклид ведёт себя в почве, сотрудники факультета почвоведения МГУ привезли образцы чистых почв из Тверского биосферного заповедника, а на химическом факультете МГУ уже изучали взаимодействие нептуния с ними.

По словам учёных, им удалось отследить приключения нептуния в самой проблематичной форме — в пятивалентном состоянии. Такой нептуний хорошо растворяется и может довольно быстро распространиться с потоками вод.

Анализ поведения нептуния в верхних слоях почвы показал, что гумусовая среда меняет степень окисления радионуклида и он образует соединения с меньшей подвижностью. А глубокие горизонты почвы, бедные гумусом, нептуний не восстанавливают и, соответственно, не замедляют.

«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», — рассказала Полина Скрылёва.

Источник: МГУ.