Taşındım! Yeni adresim: http://nanoturkiye.net

14 Ağustos 2008 Perşembe

Radyoaktif İyonları Temizlemede Nanofiberler

Radyoaktif maddeler, biyolojik moleküllerle etkileşime girdikleri zaman atomlardan elektronları dışarıya fırlatarak iyon oluşturdukları için çok zararlıdırlar. Bu iyonlar proteinlere, hücre zarlarına ve nükleik asitlere zarar veren serbest radikalleri de oluşturabilir. Serbest radikaller eşlenmemiş elektronlara sahip oldukları için, tepkimeye girmeye çok müsait. Çoğu durumda hücrelerin zarlarına, proteinlerine veya genetik malzemelerine oksidasyon reaksiyonu ile zarar verirler. Birçok kanser çeşidinin serbest radikallerle DNA arasındaki reaksiyonlar sonucu oluştuğu tahmin ediliyor.

Nanoteknoloji sayesinde birçok mühendislik uygulamasında yüksek verimlilikle oksidasyon zararının azaltıldığı görülmüştü. Seryum elementinin hücredeki radikalleri temizlediği ve iltihapları engellediği biliniyor. Yemeğe eklenen seryum nanoparçacıklarının meyve sineklerinin ömrünü artırıyor. Fulleren ve nanotüplerde de benzer engelleyici özellikler var fakat araştırmalar daha emekleme aşamasında olduğu için uygulamalar daha çıkmamış.

Yeni bir araştırma nanoteknolojik uygulamaların radyoaktif kirlilikleri kaynağında temizlediğini ortaya koydu. Bahsedilen radyoaktif kirlilikler nükleeer reaktörlerde işlenen veya sızan uranyum. Bu atıklar yeraltı sularına ve yüksek nüfuslu şehirlerde içme suyuna karışabileceği için tehlike arz ediyor. Radyoaktif iyonları çevreden toplayabilmek için, önemli olan radyoaktif iyonları tamamen, seçici olarak, verimli bir şekilde ve çok miktarda emen malzemeler üretmek.
Sentetik malzemelerin (yntetik mikah, g-zirkonyum fosfat, niobat moleküler kalburlar, ve titanat) doğal malzemelere göre (kil ve zeolit) radyoaktif iyonları toplama ve seçme konusunda daha verimli. Queensland Teknoloji Üniversitesi araştırmacılarından Dr. Huai Yong Zhu ve Yeni Enerji Malzeme Kimyası Enstitüsünden Dr. Xue Ping Gao dikkatlerini katmanlı yapıya sahip akıllı inorganik iyon emici nanoparçacıklara verdi.

Araştırmacılar Advanced Materials dergisinde titanat fiberlerini radyoaktif iyon emme işleminde kullanma üzerine bir makale yayınladılar.

"Projemizdeki önemli olan mesele, nanofiberlerin zehirli radyoaktif katyonları emdikten sonra yapılarının bozulması. Bu bozulma sonucunda emilen iyonlar içeride hapsoluyor ve bir daha çevreye bulaşmaları söz konusu olmuyor. Ayrıca titanat fiberleri ortamdaki birçok iyondan sadece istenilen iyonları emme özelliğine sahip." diye açıklıyor Zhu. Titanat fiberlerin katmanlı bir yapıya sahip olduğu ve radyasyon, kimyasallar, termal ve mekanik strese dayanıklı olduğu biliniyordu. Zhu ayrıca titanat fiberlerinin toksik radyoaktif emme kapasitesinin diğer malzemelere göre daha fazla olduğunu ve bu işi daha hızlı yaptığını söylüyor.

Aşağıda titanat fiberlerinin birkaç avantajı daha sıralanmış:
- Düşük boyutta ve yüksek miktarda saf titanat nanofiberlerinin üretiminde bol bulunan hammaddeler kullanılabilir, mesela titanyum dioksit minerali. Üretim süreci de ekonomik.
- Nanofiberlerin üretimi yüksek sıcaklıkta üretilen titanat tellerinden daha ucuz.
- Titanat nanofiberler kolayca çözeltilerine konulabilir çünkü kil ve zeolitte olduğu gibi topaklanma yok.
- Emici maddeler herhangi bir sıvıdan kolayca ayrıştırılabilir.
- Emme işlemi çok hızlı yapılıyor. İlk 24 saat içinde toplam kapasitenin %80'i emilmiş oluyor.

Zhu ve takımının şimdiki amacı orta-kararlı yapıya sahip inorganik emiciler geliştirmek. Böyle bir yapı, sudaki zehirli iyonları temizlemede kullanılabilir. Takım ayrıca emicilerin iyon seçebilme ve kapasitesini artırmaya çalışıyor.

Kaynak: 1 , 2 [Makale adresi]

 

Yukarı