p Milhões de procedimentos de imagens médicas a cada ano dependem de tecnécio radioativo. Um de seus radioisótopos decai rapidamente e é útil como um material traçador em medicina nuclear. Mas outro, tecnécio-99, é muito longevo, representa um risco para o meio ambiente, e é uma potencial ameaça à saúde. p O tecnécio pode ser encontrado em resíduos de reatores nucleares e em locais que processaram urânio para armas nucleares durante a Guerra Fria, como o site Hanford no estado de Washington. A forma mais prevalente de tecnécio - chamada pertecnetato - é solúvel em água e tem um alto potencial de propagação pelo solo e águas subterrâneas.

p Mas agora, pesquisadores do Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), Florida International University, e o Instituto de Tecnologia de Illinois estão mais perto de entender como altas concentrações de tecnécio-99 podem ser tratadas com ferro simples, que é barato e prontamente disponível.

p A equipe concluiu recentemente experimentos nos quais quase todo - 99,8% - do tecnécio foi removido de uma solução líquida após um mês em contato com partículas de ferro. Isso ocorre quando o ferro oxida ou perde elétrons em um processo químico denominado remoção redutiva.

p "Nós apenas os deixamos ficar em contato um com o outro, "disse Daria Boglaienko, um cientista ambiental do PNNL. "Isso é o que é diferente neste estudo. Não controlamos nenhum parâmetro como acidez, temperatura ou teor de oxigênio. Apenas deixamos a reação se desenrolar espontaneamente, como aconteceria na natureza se esses dois compostos entrassem em contato um com o outro. "

p A equipe passou a analisar os produtos de reação em escala atômica com instrumentos sofisticados no Laboratório de Processamento Radioquímico do PNNL e em duas instalações de usuários do Departamento de Energia dos EUA (DOE) - EMSL, o Laboratório de Ciências Moleculares Ambientais do PNNL, e a Fonte Avançada de Fótons, localizado no Laboratório Nacional de Argonne.

p Estudos anteriores observaram essa reação em condições anaeróbias controladas e / ou com cargas relativamente baixas de tecnécio. Mas este estudo é o primeiro a mostrar como a reação ocorre espontaneamente em condições aeróbias com altas concentrações de tecnécio, e entender como o tecnécio é incorporado na estrutura do mineral de ferro.

p Pesquisadores revelados em Química da Comunicação que os aglomerados de tecnécio se incorporam parcialmente aos minerais de ferro, como magnetita, durante a oxidação e mineralização simultâneas do ferro. Este é o mesmo mecanismo de incorporação que seria esperado em um sistema natural.

p Potencial de limpeza

p “O fato de este experimento ter sido conduzido em condições que ocorreriam espontaneamente com a introdução do ferro, conhecido como ferro zero valente, tem implicações positivas para os esforços de limpeza ambiental na subsuperfície ou sistemas de tratamento de resíduos nucleares, "disse a autora correspondente Tatiana Levitskaia, um químico no PNNL.

p Os pesquisadores também descobriram que a presença de tecnécio retarda a oxidação do ferro metálico e sua transformação final de ferridrita em magnetita. O processo mais lento dá ao tecnécio tempo para se incorporar à magnetita.

p Uma vez alojado na estrutura cristalina, o tecnécio não se re-oxida de volta à sua forma mais móvel de pertecnetato - em vez disso, é sequestrado por longo prazo, que minimiza o risco de liberação de volta para as águas subterrâneas ou ambiente subsuperficial.

p A equipe de pesquisa continua trabalhando com ferro zero valente. Eles testaram sua capacidade de separar e sequestrar tecnécio em Hanford, onde a limpeza envolverá vitrificação - ou transformação de resíduos líquidos em vidro - para armazenamento seguro a longo prazo. Uma parte do tecnécio pode não se incorporar totalmente ao vidro e acabar em um fluxo secundário de resíduos. O ferro zero valente pode ser eficaz na remoção do tecnécio desses resíduos secundários.