تنظيف النفايات المشعة بواسطة روبوتات مجهرية

يتحدث المقال عن مدى التهديد والخطر الكبير التي تسببه النفايات المشعة على البشر والبيئة والحياة البرية متحولة لكارثة أحيانا، وكيف أنه قد يكون الحل في إدارة النفايات المشعة ومعالجتها هو صنع روبوتات ذاتية الدفع ترتكز على أطر معدنية عضوية.

 “تقليل تركيز اليورانيوم المشع عن طريق روبوتات ذاتية الدفع والحركة مرتكزة على أطر معدنية عضوية.

وفقًا لبعض الخبراء، فإن الطاقة النووية تملك إمكانات هائلة للوفاء باحتياجات العالم المتزايدة من الطاقة دون توليد الغازات التي تسبب الاحتباس الحراري. لكن مازال العلماء بحاجة إلى إيجاد طريقة لإزالة النظائر المشعة، سواء من المياه العادمة الناتجة عن محطات الطاقة النووية أومن البيئة في حالة حدوث انسكابات لهذه النظائر. في الوقت الحالي طور باحثون من الجمعية الكيميائية الأمريكية لأبحاث النانو روبوتات صغيرة ذاتية الدفع تزيل اليورانيوم المشع عن طريق محاكاة مياه الصرف الصحي. بإمكانك مشاهدة مقطع فيديو لروبوت مجهري أثناء عمله من هنا.

يشكل الإطلاق غير المقصود للنفايات المشعة خطرا وتهديدا كبيرا للبيئة والبشر والحياة البرية مثل ما حدث في كارثة محطة تشيرنوبيل وفوكوشيما النووية، لذا طور العلماء مواد لالتقاط وفصل اليورانيوم المشع وإزالته واستعادته من الماء، ولكن هذه المواد مازالت تحدها قيود. أحد الأساليب الحديثة الواعدة هو استخدام الأطر العضو معدنية وهي تعتبر مركبات يمكنها حجز مواد معينة بما في ذلك اليورانيوم المشع داخل هياكلها المسامية. وقد قام مارتن بوميرا وزملاؤه بإضافة محرك صغير إلى أطر معدنية على شكل قضبان تسمى الزيوليت إيميدازوليت والمعروف اختصارا ب ZIF-8

 لمعرفة ما إذا كان تنظيف النفايات المشعة يحدث بسرعة أم لا.

 ولصنع روبوتات ذاتية الدفع، صمم الباحثون قضبان الزيوليت ايميدازوليت بأقطار حجمها حوالي 15/1 من شعرة الإنسان. وأضاف الباحثون ذرات الحديد وجسيمات أكسيد الحديد النانوية وذلك لتحقيق الاستقرار في هياكلها وجعلها مغناطيسية. بالإضافة إلى ذلك تم وضع جزيئات البلاتين النانوية المحفِّزة في نهاية كل قضيب لتحول “وقود” بيروكسيد الهيدروجين في الماء إلى فقاعات أكسجين، الأمر الذي دفع الروبوتات الصغيرة لتتحرك بسرعة حوالي ستين ضعف طولها في الثانية. وفي عملية محاكاة المواد المشعة للمياه العادمة، أزال الروبوت المجهري نحو ستة وتسعين بالمئة من اليورانيوم خلال ساعة

واحدة فقط. وقد قام الفريق بجمع اليورانيوم المحمل على القضيب بواسطة مغناطيس ونزع اليورانيوم منه، مما سمح للروبوتات الصغيرة بالقيام بالعمل مرة أخرى. في النهاية يقول الباحثون إن مثل هذه الروبوتات المجهرية ذاتية الدفع ستساعد يوما ما في إدارة النفايات المشعة ومعالجتها.

ترجمة: عائشة جلال الأصفر

تويتر : @Aisha36550897

مراجعة و تدقيق: ريناد العواجي

تويتر: I00_ra 

المصدر:https://www.acs.org

شارك هذه المقالة!

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *