Создано новое перспективное топливо для АЭС

В Лос-Аламосе создали новое перспективное топливо для АЭС - нитрид урана.

Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории использовали фотолиз молекулы урана азид-аниона, которая содержит один атом урана и три атома азота. На молекулу воздействовали ультрафиолетовым излучением: энергия фотонов смогла "разорвать" азот, в результате чего образовались молекулы нитрида урана. До сих пор получение данного вещества было очень сложным делом из-за существенного различия атомных радиусов урана и азота.

Впервые американским ученым удалось получить стабильный молекулярный нитрид урана (U-N), где атом азота связан только с одним атомом урана. В предыдущих работах атом азота всегда был связан с двумя или более атомами урана.

Впервые удалось получить стабильную молекулу нитрида урана с одним атомом азота

С практической точки зрения – это очень большое достижение. Нитрид урана имеет очень высокую плотность энергии, высокие стабильность и теплопроводность, что позволяет использовать соединение U-N в новых высокоэффективных ядерных реакторах.

Нитрид уран также может легко разрывать очень прочные углерод-водородные связи, хотя при этом молекула U-N необратимо разрушается в ходе разделения атомов водорода и углерода. Тем не менее, если удастся сохранить нитрид урана в ходе данного процесса, он станет коммерчески выгодной альтернативой ископаемому топливу, поскольку является отличным катализатором, для производства горючего из отходов.

Новое соединение нитрида урана представляет собой керамический состав, содержащий множество одинаковых молекул U-N. В отличие от всех других способов производства, фотолиз позволяет изготавливать чистый нитрид урана с четко заданными свойствами, что делает его пригодным для практического применения. Синтез подобного вещества был настоящим "святым Граалем" для химиков на протяжении десятилетий. Перспективы его применения огромны, и ученые верят, что нитрид урана сможет изменить облик современной энергетики.