Nová „pastička“ na radioaktivní materiál

Ionty radioaktivního cesia zamořují zejména okolí hlubinných vrtů, k jejichž vyplachování se cesium tento radioaktivní prvek nejčastěji užívá. Jak se však takového nepříjemného odpadu zbavit? S řešením, které svým principem nápadně připomíná sklapávací pasti rostliny mucholapky, přišli američtí vědci.

„Odstranit ionty radioaktivního cesia ze zamořeného roztoku je jako hledat jehlu v kupce sena,“ říká Mercouri Kantzidis, jeden ze členů týmu chemiků z Northwestern University v americkém Chicagu, kterému se tento objev podařil.

Jejich úkolem bylo tedy přijít s látkou, která nebezpečné ionty „vybere“ z roztoku s maximální selektivitou. Nalezli jej ve speciálním materiálu, který se skládá z vrstviček gallia, síry a antimonu. Tajemství úspěchu tohoto materiálu spočívá ve výměně jedněch iontů za druhé.

Na počátku jsou do struktury na jeho povrchu pevně uchyceny jisté typy organických iontů. Jakmile však přijde materiál do kontaktu s kapalinou, tyto ionty se uvolní a připraví jakési „pastičky“ na ionty cesia. Aby do nich cesium skutečně „vlezlo“, museli jej chemici nejprve něčím „nalákat“. Právě k tomu jim posloužila síra, s níž cesium ochotně vytváří slabou chemickou vazbu. To však není zdaleka všechno! Vzniklá vazba navíc způsobí změnu tvaru povrchu, „pastička“ tak sklapne a nepustí již cesium ven.

Podle vlastních slov objevitelů však došlo k tomuto objevu víceméně náhodou. Jejich cílem bylo vytvořit materiál, který by fungoval na principu výměny iontů. „To, že se jednotlivá „okénka“ postupně zavírala bylo pro nás zcela nečekané.

Čekali jsme iontovou výměnu, ale ne to, že bude materiál pracovat tak dynamicky. Na tento nový mechanismus se hodláme soustřeďovat i v budoucnu,“ vykládá své plány dr. Kanatzidis. Tento kousíček štěstí, který při amerických chemicích stál, by mohl mít pro lidstvo v budoucnu velký význam.