苏珊·鲍尔，太平洋西北国家实验室 与锝接触一个月后的铁颗粒(左)
在扫描电子显微镜下观察，红色斑点(右上)表明锝现在被铁新形成的矿物相所保留
学分:达里娅·博格莱恩科|西北太平洋国家实验室 每年数以百万计的医学成像程序依赖于放射性锝
它的一种放射性同位素衰变很快，可用作核医学的示踪材料
但另一种锝-99寿命很长，对环境构成威胁，并对健康构成潜在威胁
锝可以在核反应堆废料中找到，也可以在冷战时期加工铀用于制造核武器的地方找到，比如华盛顿州的汉福德工厂
最普遍的锝形式——被称为高锝酸盐——是水溶性的，有很高的潜力在土壤和地下水中扩散
但是现在，太平洋西北国家实验室(PNNL)、佛罗里达国际大学和伊利诺伊理工学院的研究人员更接近于了解如何通过简单的铁来处理高浓度的锝-99，这种铁便宜且容易获得
该团队最近完成了99项实验
8%—在与铁颗粒接触一个月后，从液体溶液中除去锝
当铁在一个叫做还原去除的化学过程中氧化或失去电子时，就会发生这种情况
“我们只是让他们坐在一起互相接触，”PNNL大学的环境科学家达里亚·博格林科说
“这就是这项研究的不同之处
我们没有控制任何参数，如酸度、温度或氧气含量
我们只是让反应自发展开，就像自然界中这两种化合物相互接触一样
" 该小组继续在PNNL放射化学处理实验室用复杂的仪器和两个美国实验室在原子尺度上分析反应产物
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能源部科学办公室用户设施——EMSL、PNNL环境分子科学实验室和位于阿尔贡国家实验室的高级光子源
先前的研究在受控的厌氧条件下和/或在相对低的锝负荷下观察到该反应
但是这项研究首次展示了在高浓度锝的有氧条件下反应是如何自发发生的，并了解了锝是如何结合到铁矿物晶格中的
研究人员在《通信化学》中发现，在铁同时氧化和矿化的过程中，锝簇部分结合到铁矿物中，如磁铁矿
这与自然系统中预期的合并机制相同
清理潜力 PNNL大学的化学家塔蒂亚娜·莱维斯卡娅(Tatiana Levitskaia)说:“这项实验是在引入零价铁后自然发生的条件下进行的，这一事实对地下或核废料处理系统的环境清理工作具有积极的意义。”
研究人员还发现，锝的存在减缓了金属铁的氧化及其从高铁酸盐到磁铁矿的最终转化
较慢的过程使锝有时间混入磁铁矿
一旦沉淀在晶体结构中，锝不会再氧化回到其更易移动的高锝酸盐形式——而是被长期隔离，这将释放回地下水或地下环境的风险降至最低
研究小组继续研究零价铁
他们已经在汉福德测试了它分离和隔离锝的能力，为了安全的长期储存，清理工作将涉及玻璃化——或者将液体废物变成玻璃
一部分锝可能没有完全结合到玻璃中，最终成为二次废液
零价铁可以有效地从这些二次废物中去除锝
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