离子液体可能是重新处理核燃料和废物的更好媒介

随着化石燃料的成本不断上升和供应减少,核电可能再次被认为是美国安全的合理能源选择,这是公众的主要关注点,美国能源部的研究人员布鲁克黑文国家实验室通过研究称为离子液体的材料来解决该问题的一个重要方面。欧洲杯足球竞彩如果要将这些液体用于重新处理从用过的核反应堆的可重复使用的核材料的重新处理,则可能会大大降低意外核链反应的风险。

在旧金山美国化学学会的第232届全国会议上,布鲁克黑文实验室化学家詹姆斯·惠特(James Wishart)将介绍他关于含有硼的离子液体如何与辐射反应的研究。

仅包含被称为离子的电电分子的离子液体具有多种特性,使其成为核燃料重新处理的替代培养基。这些包括低波动率,低燃烧性以及对被电化学氧化或减少的耐药性。2001年,DOE洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员计算出,在含硼的离子液体中重新处理p,可以大大降低涉及意外链反应的核事故的风险。硼的特定同位素可以通过强烈吸收传播链的中子来“毒化”链反应。

Wishart说:“与当前用于重新加工p的水性系统相比,含硼的离子液体可以容纳多达一百倍的溶解p,然后在达到临界阈值之前,在plut悔率维持核链反应之前。”“因此,发生事故的机会将少得多。”

有几种方法可以将硼纳入离子液体中。一种直接的方法是使用含有硼的阴离子(称为阴离子)制作离子液体。该方法可能不会产生带有熔点或粘度的液体。另一种方法是添加一个含有大量硼的材料,例如Carborane到具有所需熔点,粘度和其他特性的离子液体中。

Brookhaven的Wishart和前博士后研究人员Tomasz Szreder和Alison Funston与加利福尼亚大学Riverside分校的合作者Alison Funston研究了由Carborane和硼隆阴离子制备的离子液体的辐射化学。他们发现,通过辐射从分子弹出的电子会导致卡堡分解。为了防止这种分解,研究人员提出了包括带正电荷的离子(如吡啶丁),可以在电子与Carborane反应之前拦截它们。反应是可逆的,因此材料可以一遍又一遍地使用。欧洲杯足球竞彩

Wishart说:“在美国核电反应堆中,燃料只能使用一次,并且在注定要处置的用过的燃料中仍然存在很多能量。”“将来,我们可能会重新处理燃料,用于当前反应堆和现在正在开发的新型反应堆中。我们将从相同数量的自然资源中提取更多能量,并产生较少的核废料。先进的后处理也将减少长时间- 生命的放射性废物。我们研究的离子液体可能比当前使用的媒体更好地重新处理核燃料和核废料。”

http://www.bnl.gov

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