پروژه‌ی مشترک دانشگاه علوم پزشکی تهران و شرکت پسمانداری صنعت هسته‌ای در راستای حذف اورانیوم از پساب صنایع هسته‌ای

اورانیوم مهم‌ترین جزء صنایع هسته‌ای است. این فلز رادیواکتیو به‌عنوان سوخت در رآکتور هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. چرخه‌ی سوخت هسته‌ای شامل تعداد زیادی از فرایندهای شیمیایی مختلف است. در برخی از این فرایندها پساب‌های مایع با غلظت قابل‌توجه از اورانیوم تولید می‌شود که دفع آن‌ها در محیط بدون کاهش غلظت اورانیوم آن تا زیر حد مجاز مشکلات زیست‌محیطی بسیاری را به دنبال خواهد داشت. همچنین دفع این فلز به‌صورت پساب در طبیعت علاوه بر ضررهای اقتصادی ناشی از دست رفتن این فلز گران‌بها، سبب بروز بیماری های سرطانی و غیرسرطانی خواهد شد و نسل‌های بعد را نیز درگیر مشکلات ژنتیکی خواهد کرد.
زهره اکبری جونوش ضمن بیان اینکه بخش عمده‌ی اورانیوم موجود در پساب صنایع توسط فرایندهای انعقاد و فیلتراسیون حذف می‌شود، هدف از انجام این پژوهش را این‌گونه عنوان کرد: «در این پژوهش به‌طور خاص به حذف اورانیوم با غلظت‌های اندک موجود در پساب معدن اورانیوم با بهره‌گیری از دو نوع نانوجاذب پرداخته شده و کارایی آن‌ها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.»
وی در خصوص مزایای استفاده از این نانو جاذب‌ها گفت: «استفاده از این نانو جاذب‌ها سرعت فرایند جداسازی را افزایش می‌دهد. همچنین این نانوذرات به دلیل برخوردار بودن از خاصیت مغناطیسی می‌توانند تنها با استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی از فرایند جداسازی شوند و پس از احیا، مجدداً اورانیوم بازیافت شده و نانوذرات مورد استفاده قرار بگیرند.»
فرایندهای مختلف از جمله انعقاد و فیلتراسیون جهت جداسازی اورانیوم قادر به جداسازی مقادیر بسیار اندک این فلز نیست. به‌علاوه فرایندهایی نظیر اسمز معکوس و تبادل یونی به‌صرف هزینه‌های بالا و تکنولوژی پیچیده نیاز خواهد داشت. ازاین‌رو در این طرح با توجه به قابلیت آهن و کربن فعال در جذب اورانیوم تلاش شده است با ایجاد یک نانوکامپوزیت متشکل از اکسید آهن مغناطیسی و کربن فعال همزمان از قابلیت‌های هر دو جز جهت جذب اورانیوم استفاده شود. نانوذرات سیلیس نیز به دلیل مقاومت بالا در شرایط اسیدی، بازی و دمای بالا می‌تواند گزینه‌ی خوبی برای ساخت یک نانوجاذب باشد. ازاین‌رو نانوذرات سیلیس مغناطیسی شده به‌وسیله‌ی نانوذرات اکسید آهن، به‌منظور افزایش مقاومت و ظرفیت جذب اصلاح شده‌اند.
این طرح در قالب پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد زهره اکبری جونوش و با راهنمایی دکتر مهدی فرزاد کیا از دانشگاه علوم پزشکی تهران انجام‌شده است. این پایان‌نامه که با همکاری شرکت پسمانداری صنعت هسته‌ای ایران انجام‌ شده تحت عنوان پایان‌نامه‌ی موردنیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه‌ی توسعه‌‌ی فناوری نانو نیز رسیده است. آیین‌نامه‌ی حمایت از پایان‌نامه‌های موردنیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.