science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nucleair afval behoort misschien tot het verleden

Matthew Fortunato verzamelt chemicaliën die nodig zijn voor onderzoek naar het verwijderen van actiniden - de gevaarlijkste, langlevende radioactieve elementen - en kwik uit gebruikte radioactieve brandstof. Krediet:Florida International University

Matthew Fortunato begint zijn dagen met het mengen van chemicaliën in het laboratorium van radiochemieprofessor Konstantinos Kavallieratos. Het is een taak die hij goed kent. Met een geoefende hand, hij verzamelt precies de juiste hoeveelheid poeders en vloeistoffen en mengt ze samen in een kolf. Hij wordt niet afgeleid door de intense, visgeur of het borrelen van de vloeistof. Hij is gefocust. Zijn bewegingen zijn snel en precies.

Tegen de tijd dat het mengsel is opgewarmd en gemengd, het is dik geworden, gele uitstraling. Het maken van deze bouillon is de eerste stap die Fortunato moet zetten op zijn reis naar het vinden van de juiste mix van ingrediënten die nucleair afval kunnen ontdoen van actiniden - de gevaarlijkste langlevende radioactieve elementen - en giftig kwik.

Tijdens de Koude Oorlog, het Amerikaanse ministerie van Energie produceerde tonnen nucleair materiaal voor de ontwikkeling van de kernwapenvoorraad van het land. Vandaag, de Verenigde Staten zijn overspoeld met radioactief materiaal van wapenproductie en sommige van kerncentrales die 100, 000 jaar te gaan - tenzij Kavallieratos en studenten zoals Fortunato de molecule kunnen vinden die het afval veiliger en herbruikbaar zou kunnen maken.

In het labortorium, Fortunato hoopt voort te bouwen op zijn successen door meer van deze moleculen te maken om te testen. Hij heeft de productie van het molecuul kunnen verhogen van een opbrengst van 10 procent naar een opbrengst van 40 procent. Hij heeft het in een kristal kunnen veranderen - een belangrijke stap in het begrijpen van de vorm en het vermogen om zich te binden aan die meer schadelijke elementen van nucleair afval.

Matthew Fortunato Krediet:Florida International University

"Dit voelt interessant en nuttig. Als dit werkt, het kan een goede manier zijn om af te stappen van fossiele brandstoffen, "Zei Fortunato. "Het was iets heel anders dan wat ik ooit in een lab voor de klas had gedaan."

Als bachelor, lab-sessies gingen vooral over het helpen van Fortunato bij het begrijpen van de onderwerpen die tijdens een lezing werden behandeld. Hongerig om meer te leren over scheikunde, hij liep stage bij het toxicologisch laboratorium van de Miami-Dade County Medical Examiner, waar hij plichtsgetrouw de analyse van de monsters op gecompliceerde instrumenten begeleidde. Een gesprek met Kavallieratos en een nieuwsgierigheid naar het veiliger en herbruikbaar maken van kernenergie stelde Fortunato bloot aan een hele nieuwe wereld van onderzoek en beurzen van het energiedepartement die hielpen zijn diploma betaalbaarder te maken.

"Meestal hoor je dat scheikundigen apothekers worden of forensisch onderzoek gaan doen, "Zei Fortunato. "Ik heb nooit nagedacht over het aspect van een carrière waarin je werkt aan het oplossen van een probleem of de wetenschappers die in nationale laboratoria werken."

Op een dag, Fortunato zou zich bij hun gelederen kunnen voegen. Voor nu, hij leert wat er nodig is om daar te komen - meten, mengen, analyseren en hopelijk oplossen van een van de grootste problemen van het land als nieuw geslagen assistent in het laboratorium van Kavallieratos.