Forskning: kärnavfall kan vara mer användbart än vad vi tidigare trott

Kemister har hittat ett nytt användningsområde för kärnavfall, restprodukten efter kärnkraft. Genom att transformera avfallet kan en mångsidig förening framställas som i sin tur kan användas för att framställa värdefulla kemikalier liksom nya energikällor.

Utarmat uran (DU) är en radioaktiv produkt som kommer från processen när man framställer energi i kärnkraftverk. Detta förvaras i dyra förvaringscentrum eller används i den kontroversiella tillverkningen av pansarbrytande missiler.

Men i en forskningsrapport publicerad i the Journal of the American Chemical Society, skriver professorerna Geoff Cloke, Richard Layfield och Dr Nikolaos Tsoureas, vid universitetet i Sussex, att utarmat uran faktiskt kan vara mer användbart än vad vi har trott.

Genom att använda en katalysator som innehåller utarmat uran har forskarna lyckats konvertera eten (en alken som används för att göra plast) till etan (en alkan för att producera en rad olika föreningar, inklusive etanol). Deras forskning är ett genombrott som kan hjälpa till att reducera bördan av storskalig lagring av utarmat uran och leda till en transformation av mer komplicerade alkener.

Nya energikällor

– Förmågan att konvertera alkener till alkaner är en viktig kemisk reaktion som innebär att vi kanske kan ta simpla molekyler och uppgradera dem till värdefulla kemiska råvaror, såsom hydrerade oljor och petro-kemikalier som kan användas som energikällor, sa professor Layfield.

– Det faktum att vi kan använda utarmat uran för att göra detta ger bevis att vi inte behöver vara rädda för det då det faktiskt kan vara väldigt användbart för oss, fortsatte han.

Det var i ett samarbete med forskare vid Université de Toulouse och Humboldt-Universität i Berlin, som Sussex-gruppen upptäckte en organometallisk molekyl baserad på utarmat uran kan katalysera en addition av en vätgasmolekyl till en kol-kol-dubbelbindning i etylen – den enklaste formen i alken-familjen, för att skapa etan.

– Ingen har tänkt på att använda utarmat uran på detta sätt innan, professor Layfield. Även om att konvertera eten till etan inte är något nytt, är användningen av uran en milstolpe.

– Nyckeln till reaktiviteten där två sammanfogade femsidiga ringar av kol, känt som pentalene, som hjälper uranet att injicera elektroner till eten och aktivera det mot en addition av väte.