Uma equipe de pesquisadores do Laboratório Nacional de Los Alamos desenvolveu uma maneira de usar a fotoquímica para separar plutônio e urânio – trabalho que pode facilitar o armazenamento de resíduos nucleares. Em seu artigo publicado na revista Chemical Communications, o grupo descreve seu processo de purificação.
Para usar plutônio em armas ou em usinas de geração de eletricidade, ele deve primeiro ser purificado. Um processo de purificação comum envolve a separação de plutônio e urânio. Isso normalmente é feito através do uso de agentes redox aplicados durante a separação de actinídeos. Depois, agentes químicos são aplicados para ligar os actinídeos para permitir a separação.
Infelizmente, esse processo cria uma grande quantidade de resíduos perigosos, geralmente na forma líquida, que são armazenados em barris. O armazenamento de tais resíduos tornou-se politicamente divisivo. Por essa razão, os químicos têm procurado uma maneira mais limpa de separar plutônio e urânio que não produz resíduos perigosos. Nesse novo esforço, a equipe do Novo México desenvolveu um método baseado em fotoquímica que atende parcialmente a essa especificação.
Pesquisas anteriores mostraram que a aplicação da fotoquímica ao processamento de urânio é possível sob certas circunstâncias. Mais especificamente, os pesquisadores descobriram que tanto a luz visível quanto a ultravioleta podem ser usadas para ajustar os estados de oxidação. Outros experimentos mostraram que processos semelhantes podem ser usados para separar os actinídeos. Em seu trabalho, os pesquisadores usaram luz UV-vis para induzir plutônio4+ e urânio6+ a se tornarem plutônio3+ e urânio4+. Isso permitiu o uso de métodos de separação mais tradicionais para completar o processo de purificação.
O processo fotoquímico resultou em reações redox induzidas pela luz sem a necessidade de outros agentes, de modo que menos resíduos tóxicos foram produzidos. Em seu trabalho, a equipe mostrou que o uso de LEDs energeticamente eficientes resulta em um processo mais eficiente. Os pesquisadores sugerem que seu processo é um candidato a pegar carona no trabalho da comunidade de catálise maior que estuda as possibilidades de reações induzidas pela luz.
Publicado em 14/10/2022 00h12
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