Neues Material vereinfacht Bindung und Trennung radioaktiver Gase

19. Juni 2016, 09:38
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Forscher stellen SBMOF-1 als effiziente und kostengünstige Alternative vor

Sitten – Bei der Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen fallen radioaktive Gase an, die durch schwierige und teure Verfahren abgeschieden und zurückgewonnen werden. Forscher der eidgenössischen Technische Hochschule Lausanne stellen nun gemeinsam mit Kollegen aus den USA ein Material vor, dass diese Gase effizienter und kostengünstiger abtrennt.

Die Wissenschafter um Berend Smit von der ETH Lausanne in Sitten haben Materialdatenbanken mit über 125.000 Kandidaten durchkämmt, um ein geeignetes Material zu finden. Ziel war es, flüchtige Radionuklide wie Xenon und Krypton zu binden und aus den Abgasen von Wiederaufbereitungsanlagen für Kernbrennstoffe abzutrennen.

Bisherige Verfahren beruhen auf Destillation bei sehr tiefen Temperaturen und sind energie- und kostenintensiv. Außerdem besteht dabei ein Explosionsrisiko. Die Suche nach einer Alternative brachte die Forscher nun auf einen Stoff mit dem Namen SBMOF-1, wie sie im Fachjournal "Nature Communications" berichten.

Einfacher und sicherer

Dieses kristalline, nanoporöse Material gehört zu einer Klasse von Stoffen, die unter anderem bei der Abscheidung von CO2 zum Einsatz kommt. Diese Stoffe seien sehr vielfältig, sie ließen sich mit festgelegten Kristallstrukturen herstellen und so relativ einfach für verschiedene Anwendung optimieren – neben dem Abscheiden von Gasen auch für Katalyse, Optik oder chemische Sensoren.

SBMOF-1 könne Xenon und Krypton abscheiden und dabei trennen, und zwar unter Bedingungen, wie sie beim Wiederaufbereiten von radioaktiven Abfällen herrschen. Die Abtrennung erfolge bei Raumtemperatur, sei sicherer, effizienter und günstiger als mit bisherigen Verfahren, so die Wissenschafter.

Xenon könne anschließend an die chemische Industrie weiterverkauft werden, um Teile der Kosten der Wiederaufbereitung zu decken. Das Edelgas wird unter anderem als Füllgas in Lampen, als Kontrastmittel in der Medizin und in Antrieben von Raumsonden verwendet. (APA, 19. 5. 2016)

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