Исследователи из Дальневосточного федерального университета и Института химии ДВО РАН предложили новый эффективный метод синтеза сорбента на основе вольфрамата натрия, с помощью которого можно очищать техническую и питьевую воду от цезия-137 и стронция-90, а также перерабатывать жидкие радиоактивные отходы. Исследование опубликовано в Journal of Materials Science.

Созданный учеными композитный сорбент можно изготовить в виде гранул или специальных пористых таблеток для фильтров. Согласно проведенным испытаниям, материал позволяет снизить концентрацию опасных радионуклидов в жидкостях. Разработка позволяет решить одну из насущных проблем современной радиоэкологии — количественно извлекать из природных объектов опасные радионуклиды цезия (¹³⁷Cs) и стронция (⁹⁰Sr), которые могут накапливаться в организме, замещая калий и кальций.

Новый керамический материал состоит из фазы нестехиометричного вольфрамата натрия (Na_0,33WO₃) и фазы нестехиометричного вольфрамата титана (Ti_0,54W_0,46O₂). Авторы придумали несколько вариантов применения этого сорбента: в статическом варианте гранулы на основе порошка «вольфрамовой бронзы» можно вводить в загрязненную воду, а в динамическом режиме пористые таблетки сорбента можно использовать как наполнитель проточных фильтров.

Используя методы определения остаточного количества радионуклидов в водных растворах, очищенных сорбентом, исследователи показали, что композитный материал эффективен в очистке жидкостей от растворенных в ней радионуклидов. Исследователи считают, что эксплуатационные свойства сорбционного материала не уступают аналогам, которые создаются с помощью более дорогостоящих технологий. Это дает надежду, что новый метод синтеза будет воспринят представителями промышленности как более практичный и технологически эффективный.

По словам исследователей, при необходимости сорбенты могут служить пять и более циклов, для этого нужно проводить их регенерацию. Однако главное преимущество разработки российских исследователей заключается не в многоразовом использовании сорбентов, а в том, что ученые предусмотрели перевод использованных гранул и сорбционных таблеток в состояние высокоплотной керамики, которою можно безопасно захоронить на весь срок полураспада опасных радиоактивных элементов. У цезия этот срок составляет около 30 лет, а у стронция около 29 лет.