中美德合作在核废料处理领域取得新进展

新华社南京4月21日电（记者陈席元）记者从苏州大学获悉，来自中、美、德三国的科研人员合作，在核废料处理领域取得重要进展，实现了强放射性元素镅的稳定分离。相关成果20日发表在国际学术期刊《自然》上。

作为论文共同通讯作者，苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室教授王殳凹告诉记者，镅是核能发电的副产物，也是核废料具有长久放射毒性的主要来源。

“目前，国际上处理镅的主流思路是将其转化为毒性低、寿命短的核素，但这需要先将三价镅与镧系元素分离，难点就在这里。”王殳凹说。

他告诉记者，三价镅和镧系元素就像“双胞胎”，具有几乎相同的离子半径和配位化学性质，难以区分。如果把三价镅氧化到六价，就可以利用六价镅与镧系元素在配位构型上的差异，将二者分离。

“但在传统的萃取分离过程中，六价镅只能存在数秒钟的时间，极易被还原为三价镅，导致前功尽弃。”论文共同第一作者、苏州大学副研究员张海龙说，科研团队探索了5年，为六价镅“量身定制”了一种多酸簇合物。

“这种簇合物就像‘牢笼’，它的结构和六价镅的‘身材’紧密契合，通过与六价镅发生强络合作用，将后者‘关’在里面。”张海龙说。

实验结果显示，这种簇合物能够让六价镅在酸性溶液中稳定存在24小时以上。科研人员得以仔细研究六价镅与镧系元素的结构差异，顺利研发出将二者有效分离的超滤净化装置。

《自然》同期刊发了《金属氧化物“笼”开辟核废料处理新策略》的评述文章。“审稿人认为，我们提出的方案简便易行，有望改变核废料管理现状。随着世界朝着更加可持续的增长方式迈进，这项技术将在全球范围产生更广大的影响。”论文共同通讯作者、苏州大学教授王亚星说。