Znajdź zawartość

Doktor Artur Kasprzak z Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej jest pionierem badań nad zastosowaniem materiałów zawierających sumanen do usuwania radioaktywnego cezu. Wysokie stężenie izotopu 137Cs występuje głównie w miejscach katastrof atomowych. Nic więc dziwnego, że badaniami Kasprzaka zainteresowani są Japończycy, którzy zmagają się ze skutkami awarii w Fukushimie. Problem dotyczy jednak całego świata, bo cez wykorzystuje się m.in. w leczeniu nowotworów. Stabilny izotop cezu 133Cs występuje w przyrodzie w sposób naturalny. Natomiast izotop 137Cs, obecny w wypalonym paliwie jądrowym, to jeden ze sprawiających największe problemy pierwiastków promieniotwórczych o krótkim do średniego okresie połowicznego rozpadu. Ma on dość niski punkt wrzenia, łatwo się uwalnia i może przebyć w powietrzu bardzo duże odległości. Po opadnięciu na ziemię łatwo rozprzestrzenia się w środowisku, gdyż jego sole bez problemu rozpuszczają się w wodzie. Cez-137 jest wykorzystywany też do kalibracji urządzeń wykrywających promieniowanie, w radioterapii medycznej i niektórych urządzeniach pomiarowych. Naukowcy od dawna szukają sposobów na usuwanie soli cezu z roztworów wodnych. Jednak problem stanowią zarówno niska selektywność stosowanych metod, w wyniku czego usuwane są też pożądane pierwiastki, jak i wysoki koszt utylizacji. Sumanenem zainteresowałem się w 2019 roku podczas stażu naukowego w Osaka University w Japonii, gdy pracowałem w zespole prof. Hidehiro Sakurai – to on w 2003 roku odkrył ten związek. Zwróciłem uwagę, że większość badań prowadzonych nad sumanenem to głównie badania strukturalne i syntetyczne. Brakowało w nich informacji o praktycznym wykorzystaniu. Udało mi się jedynie znaleźć wzmiankę, że sumanen w sposób selektywny oddziałuje z kationami cezu, wspomina doktor Kasprzak. Uczony postanowił więc stworzyć magnetyczny nanomateriał absorbujący cez. Wynikiem jego pracy są modyfikowane sumanenem nanocząski węglowe z rdzeniem kobaltowym. Materiał absorbujący cez wsypuje się do zanieczyszczonej wody. Jego właściwości magnetyczne pozwalają na szybkie, łatwe i dokładne oddzielenie materiału od roztworu. Jeśli wrzucimy do zanieczyszczonej wody materiał bez tych właściwości, musimy oddzielić go w inny sposób, chociażby poprzez odsączanie lub wirowanie. W kuchni jest to proste, ale w przemyśle już nie. Właściwości magnetyczne ułatwiają cały proces. Wystarczy, że przyłoży się magnes do fiolki i materiał oddziela się od roztworu, a wraz z nim cez, mówi uczony. Dotychczasowe testy wypadły bardzo pomyślnie. Rozwiązanie Kasprzaka sprawdziło się zarówno, gdy do roztworu dodano sód i potas, które miały przeszkadzać w działaniu absorbentu, jak i podczas oczyszczania ścieków powstających w trakcie prac nad prekursorem leku przeciwnowotworowego i ścieków z badań chemicznych. Co więcej, absorbent można łatwo regenerować za pomocą niewielkiej ilości wody, zatem i wielokrotnie używać. « powrót do artykułu

W miodzie sprzedawanym w USA odnotowano ślady opadu radioaktywnego w testów broni jądrowej prowadzonych w latach 50. i 60. Poziom radioaktywności miodu nie jest niebezpieczny, a w latach 70. i 80. prawdopodobnie był znacznie wyższy. To niewiarygodne. Opad radioaktywny wciąż znajduje się w środowisku i to w głównych składnikach odżywczych, mówi Daniel Richter z Duke University, który nie był zaangażowany w opisywane badania. Po II wojnie światowej USA, ZSRR i inne kraje przeprowadziły setki powietrznych testów atomowych. W ich wyniku do górnych warstw atmosfery trafił radioaktywny cez, który z czasem opadał na całą Ziemię. Opad ten, ze względu na różny rozkład wiatrów i opadów, nie był równomierny. Na przykład w USA najwięcej radioaktywnego cezu spadło na wschodnim wybrzeżu. Radioaktywny cez rozpuszcza się w wodzie, a rośliny mogą pomylić go z potasem, niezwykle ważnym składnikiem odżywczym, do którego ma podobne właściwości chemiczne. James Kaste, geolog z College of William & Mary w Williamsburgu w Virginii, chcąc sprawdzić, czy rośliny pobierają z gleby ten radioaktywny cez, poprosił swoich studentów, by – gdy wyjadą do domów na ferie wiosenne – przywieźli lokalnie produkowaną żywność. Jeden ze studentów przywiózł miód z Raleigh w Północnej Karolinie. Kaste ze zdumieniem stwierdził, że zawiera on 100-krotnie więcej cezu niż inna zbadana przez niego żywność. Postanowił więc sprawdzić czy pszczoły żyjące na wschodzie USA podczas zbierania nektaru nie przynoszą wraz z nim cezu. Uczony wraz ze swoim zespołem zebrali 122 próbki miodu produkowanego w różnych miejscach na wschodzie Stanów Zjednoczonych. Okazało się, że w 68 próbkach poziom radioaktywności wynosi ponad 0,03 bekereli na kilogram, co odpowiada 870 000 atomów radiocezu w łyżeczce miodu. Najbardziej radioaktywny był miód z Florydy, gdzie zmierzono 19,1 bekereli na kilogram. Warto tutaj zauważyć, że są to wartości wielokrotnie niższe od naturalnej aktywności promieniotwórczej, która np. dla bananów wynosi 125 Bq/kg, dla mleka jest to 50 Bq/l a dla 5-letniego dziecka – 600 Bq. Jest to także znacznie mniej niż dopuszczalny poziom zanieczyszczeń żywności radioaktywnym cezem. Unia Europejska dopuszcza zanieczyszczenie radiocezem żywności dla niemowląt na poziomie 400 Bq/kg, a innej żywności na poziomie 1250 Bq/kg. Podobne normy obowiązują w USA. Zupełnie się tym nie martwię, mówi Kaste. Jem obecnie więcej miodu niż przed rozpoczęciem badań. Mam dzieci i im też podaję miód. Uczeni postanowili też sprawdzić, jaki był poziom radiocezu z miodzie z lat 70. i 80. W tym celu przeanalizowali dane FDA (Agencji ds. Żywności i Leków), która monitorowała poziom radioaktywności mleka oraz roślin. Na tej podstawie stwierdzili, że w latach 70. poziom radioaktywnego cezu w amerykańskim miodzie był 10-krotnie wyższy niż obecnie. Wyniki badań każą się zastanowić, jak zanieczyszczenie środowiska przez wygenerowany przez człowieka radiocez wpłynęło na pszczoły w ciągu ostatnich 50 lat, zauważa Justin Richardson, biogeochemik z University of Massachusetts. Wiemy, że pszczoły giną przez pestycydy, jednak również inne toksyny uwalniane przez ludzi do środowiska mogą wpływać na ich przetrwanie. Specjaliści uważają jednak, że raczej nie ma tutaj powodu do zmartwień. Po katastrofie w Czernobylu wykazano, że negatywnie wpłynęła ona na zdolności rozrodcze pobliskich kolonii pszczół. Jednak były one narażone na 1000-krotnie wyższe poziomy promieniowania niż obecnie żyjące pszczoły. « powrót do artykułu