Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 549

Pacman požírá uran

Manželský tým vědců Jasona Loveho a Polly Arnoldové z britské Edinburgské univerzity vyvinul makromolekulu, která může „sníst“ uran a přimět ho, aby se chemicky choval zdánlivě jako lehčí kovy. Tato makromolekula může otevřít dveře pro nové směry práce s použitým jaderným palivem. Její chování můžeme přirovnat k dnes už klasické arkádě se žravým pomerančem zvaným Pacman, která si za více než čtvrtstoletí od svého vzniku získala oblibu už několika generací milovníků počítačových her.

Fotogalerie (1)
Makromolekula připomínající prvního Pacmana z roku 1980.

Uran ve vodě vytváří velmi stabilní uranylové ionty UO2. Dvojné vazby mezi U a O jsou velmi silné, tento kation se tedy těžko z kontaminované vody odstraňuje. Badatelé z University of Edinburgh pracovali s makrocykly, organickými molekulami, které dovnitř cyklu dovedou navázat cizí atomy, jako jsou kovy. Během výzkumu si všimli, že jejich makrocyklus má tvar vhodný i na uchopení uranylu. Dokáže se do něj zakousnout a oslabit jeho vazby. Edinburgský makrocyklus se chová jako Pacman – makrocyklus „sežere“ atom uranu a jeden z atomů kyslíku, druhý atom kyslíku „zanechá“ venku – jakoby Pacmanovi vyčníval z tlamy. Tento vyčnívající atom kyslíku pak může reagovat novým způsobem s organickými sloučeninami. Podobný typ reakcí je znám z chemie enzymů a průmyslových katalyzátorů užívajících lehké kovy. S těžkým atomem uranu se něco podobného podařilo poprvé.

Vlastnosti takto „oklamaného atomu“ uranu pomohou vědcům najít nové cesty jak odstraňovat uran z kontaminovaných vod a přivést je k novým úvahám o chování uranu v životním prostředí. Poznatky najdou využití i při prognózách chování mnohem reaktivnějšího plutonia. Makrocyklus-uranylový komplex je užitečným modelem pro výzkum uranových sloučenin vyskytujících se v palivovém cyklu od dolování uranu až po vyhořelé jaderné palivo.

Popisek k obrázku:
Šedá struktura je vlastní „pacmanu“ - podobná molekula, červeno-zelená věc je uranylový ion, do kterého se pacman zakousl, a šedožluté kuličky trčící z jednoho konce uranylu jsou nějaká sloučenina, která se díky „ožužlání uranylu packaném“ mohla na uranyl navázat (nejsem chemik, neznám správný překlad pro tu věc, která se na uranyl navázala), žlutý stín „pacmana“ je pak pouze ilustrací. Nature mám doma, pokud najdu překlad některých klíčových slov, mohu večer dodat i definitivní znění popisku.

(jlm)
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Fyziklání 2024 - výsledky

Jako každý rok se i letos dne 16. 2. 2024 v Praze na letňanském výstavišti PVA EXPO Praha konala mezinárodní týmová fyzikální soutěž s názvem Fyziklání. Organizátorem již 18.

Baterie vydrží 50 let bez dobíjení

Vědci v Číně sestrojili jadernou baterii, která dokáže vyrábět energii až 50 let bez dobíjení. BV100 od společnosti Betavolt je menší než mince a obsahuje radioaktivní izotop niklu, který ...

Unikátní izraelský chladicí systém v Hodoníně

Dosavadní průtočné chlazení elektrárny Hodonín vodou z řeky mělo hlavně v létě omezenou kapacitu. Po několikaměsíčním testu přešel do ročního zkušebního provozu nový chladicí systém.

Výběr střední školy: Plno mají i učiliště

Na střední školy míří početně nejsilnější generace za poslední léta. V loňském roce se tisíce žáků nedostaly ani na „učňák“.

Nanosatelit a horkovzdušný balón pro nouzové širokopásmové připojení kdekoli

Výzkumný tým katalánské univerzity navrhuje komunikační systém umožňující záchranným službám pracovat bezpečně v obtížných situacích.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail