鈾、鈽和其他放射性材料的儲存幾十年來一直讓政府官員和科學家們感到頭疼,但來自美國能源部洛斯阿拉莫斯國家實驗室 (LANL) 的研究人員可能已經找到了一種更簡便的方法使它們無害化。
錒系金屬,如鈾,特別是鈽,既構成環境威脅,也構成安全風險——如果被盜,它們可能被用於製造核武器。研究人員早就知道,安全處置剩餘鈽的一種方法是將其與硼結合,將其轉化為非常穩定且不溶的化合物——硼化鈽。然而,將這兩種元素結合起來已被證明是困難的。傳統上,該過程包括將這兩種材料加熱到 3000 攝氏度以上,冷卻後再研磨成粉末,然後將其混合並再次加熱。在某些情況下,這個過程不得不重複幾次。
因此,洛斯阿拉莫斯國家實驗室 (LANL) 的安東尼·盧皮內蒂和他的同事們決定尋找其他能耗更低的方法來結合錒系元素和硼。盧皮內蒂指出:“我們正在使用活性化合物來克服處理這些非常複雜的反應時遇到的問題。”他們沒有使用元素鈾和硼,而是嘗試了四氯化鈾和二硼化鎂等化合物。
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結果是得到了所需的硼化鈾和副產品氯化鎂,後者很容易被洗掉。盧皮內蒂解釋說:“透過將錒系金屬鹵化物(如四氯化鈾和三氯化鈾)與分子硼前體(如二硼化鎂或六硼化鈣)結合使用,我們已經能夠在低得多的溫度下(在 500 到 800 攝氏度範圍內)進行反應。”
儘管他們的初步實驗是在非常小的規模上進行的,僅在一個小石英管中使用了約 100 毫克的材料,但研究人員對此持樂觀態度。盧皮內蒂觀察到:“這是一個非常年輕的領域。我們仍在探索結合這些物質的規律——使用整個元素週期表和溫度的廣泛變化,以及像高溫溶劑這樣的不尋常的材料。”“變數太多了,我們都在一起學習,所以這是一門非常令人興奮的科學。”