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Una ruggine verde e le scorie nucleari radioattive

Siti di stoccaggio scorie nucleari nel 2010


Argilla con ferro ossidato in parte riesce a incapsulare il nettunio, un componente delle scorie radioattivo con un'emivita di 5 milioni di anni, una minaccia per la salute umana

Una nuova ricerca mostra come una sostanza appiccicosa naturale chiamata ruggine verde eccelle nel trattenere le scorie radioattive e nel prevenire che queste fuoriescano nell'ambiente. Le scoperte, pubblicate nella rivista Geochimica et Cosmochimica Acta, potrebbero fornire informazioni utili alla progettazione di sistemi di stoccaggio delle scorie radioattive, che devono rimanere integri per centinaia di migliaia di anni.

Lo studio è stato in parte finanziato mediante i progetti ACTINET-6 ("Network for actinides sciences") e FUNMIG ("Fundamental processes of radionuclide migration"), che hanno ricevuto rispettivamente 6,4 e 8 milioni di euro nell'ambito del Sesto programma quadro (6° PQ) Euratom.

Il combustibile nucleare esausto contiene una serie di sostanze radioattive, molte delle quali rimangono pericolose per millenni. Attualmente, queste scorie vengono smaltite mediante sotterramento in profondità. In Scandinavia, ad esempio, le scorie radioattive vengono chiuse in fusti di ghisa rivestiti di rame e collocate 500 metri sotto la superficie. Le scorie possono essere ulteriormente protette dall'ambiente circondandole con bentonite, un tipo di argilla che si gonfia quando entra in contatto con una falda acquifera.

Una sostanza particolarmente preoccupante per coloro che progettano questi depositi per le scorie è il nettunio; sebbene costituisca solo lo 0,05% del combustibile nucleare esausto, la sua emivita molto lunga significa che esso rimane pericoloso per un periodo di tempo estremamente lungo e potrebbe costituire una minaccia per la salute umana se si diffondesse nell'ambiente persino 5 milioni di anni dopo il suo smaltimento.

In questo studio, i ricercatori hanno esaminato la capacità della ruggine verde di tenere a bada il nettunio.
La ruggine verde, un tipo di argilla, è composta da ferro che si è arrugginito solo parzialmente; poiché non è completamente arrugginito, esso ha una carenza di elettroni e quindi reagisce molto prontamente con altre sostanze inquinanti. Questo "tipo di sostanza gelatinosa verde" (come i ricercatori descrivono la ruggine verde) compare in modo naturale in acque povere di ossigeno. Poiché è così reattiva, essa rapidamente diventa comune ruggine rossa quando entra in contatto con l'ossigeno. Tuttavia, la ruggine verde è molto semplice da fare, visto che si forma quando si aggiungono all'acqua solfato ferroso e soda caustica.

Secondo i ricercatori, i loro test hanno mostrato che la ruggine verde è in grado di incapsulare e trattenere rapidamente il nettunio. Il team spera che queste scoperte verranno applicate nella progettazione dei futuri sistemi di stoccaggio per le scorie radioattive.

"Il nostro studio mostra che persino l'incapsulamento più sicuro di scorie radioattive potrebbe essere reso più sicuro se i fusti con le scorie venissero sotterrati in un posto in cui si formerà della ruggine verde," ha commentato il dott. Bo Christiansen.

Guardando al futuro, i ricercatori fanno notare che: "L'esatto processo della reazione di incorporazione e il comportamento a lungo termine del [nettunio] immobilizzato sono, tuttavia, ancora non chiari e dovrebbero essere ulteriormente esaminati in dettaglio."

Per molti anni la ruggine verde è stata vista come un problema e i ricercatori hanno dedicato molte energie alla ricerca di un modo per bloccare la sua formazione nel cemento armato. Tuttavia, studi recenti hanno mostrato che la sua natura reattiva lo rende uno strumento potente per ripulire molte forme di inquinamento.

"Il nettunio è un problema relativamente raro. Non sono molte infatti le persone che hanno bisogno di salvaguardare un deposito di scorie radioattive. Ma la ruggine verde sembra essere efficace contro quasi ogni tipo di inquinamento," dice il dott. Christiansen. "Molto tempo fa abbiamo mostrato come la ruggine verde può reagire con il cromo carcinogeno (6) e trasformarlo in cromo (3). Oltre a non essere tossico, il cromo (3) è uno degli elementi essenziali di cui ha bisogno il corpo umano."

Tuttavia, il dott. Christiansen avverte che la ruggine verde non rappresenta una "soluzione rapida" per l'inquinamento.

"La ruggine verde non è una soluzione rapida per ripulire dopo che si è improvvisamente scoperto dell'inquinamento," ha affermato. "Ma i nostri esperimenti hanno mostrato come sorprendentemente la natura può aiutare a ripulirsi da sola. Anche quando l'inquinamento è causato da una sostanza pericolosa come il nettunio."

Fonte: Cordis (13/04/2011)
Pubblicato in Ecologia e Ambiente
Tag: Actinet, nettunio, nucleare, scorie, argilla, ferro
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