p O desenvolvimento de combustíveis seguros e sustentáveis ​​para a energia nuclear é parte integrante da missão de segurança energética do Laboratório Nacional de Los Alamos. Dióxido de urânio, um óxido de actinídeo radioativo, é o combustível nuclear mais usado nas usinas nucleares de hoje. Um novo processo de "síntese de combustão" recentemente estabelecido para metais lantanídeos - não radioativos e posicionado uma linha acima dos actinídeos na tabela periódica - poderia ser um guia para a produção de produtos seguros, combustíveis nucleares sustentáveis. p "Combustíveis de nitreto de actineto são potencialmente uma opção mais segura e econômica nos atuais sistemas de geração de energia, "disse Bi Nguyen, Laboratório Nacional de Los Alamos Agnew pós-doutorado e principal autor da pesquisa publicada recentemente na revista Química Inorgânica , que foi selecionado como Artigo em Destaque da American Chemical Society Editors 'Choice.

p "Combustíveis de nitreto também são adequados para os futuros sistemas de energia nuclear da Geração IV, que se concentram na segurança, e apresentam um ciclo de combustível de reator fechado sustentável. Os nitretos de actineto têm condutividade térmica superior em comparação com os óxidos e são significativamente mais densos em energia, "disse Nguyen. Os nitretos são uma classe de compostos químicos que contêm nitrogênio, versus óxidos, que contêm oxigênio.

p Combustíveis de nitreto de actineto proporcionariam mais segurança e sustentabilidade por causa de sua densidade de energia, oferecendo mais energia com menos material, bem como melhor condutividade térmica - permitindo operações em temperaturas mais baixas, dando-lhes uma margem maior para derreter em condições anormais.

p Nitretos de actineto, Contudo, são muito difíceis de fazer e a produção de grandes quantidades de nitretos de actineto de alta pureza continua a ser um grande impedimento para sua aplicação. Ambos os actinídeos e lantanídeos estão na parte inferior da tabela periódica e os métodos potenciais para fazer materiais actinídeos são normalmente testados primeiro com os lantanídeos porque eles se comportam de forma semelhante, mas não são radioativos.

p Os cientistas do Laboratório Nacional de Los Alamos e do Laboratório de Pesquisa Naval descobriram que os compostos de LnBTA [lantanídeo bis (tetrazolato) amina] podem ser queimados para produzir espumas de nitreto de lantanídeo de alta pureza em uma técnica única chamada síntese de combustão. Este método usa um pulso de laser para iniciar complexos LnBTA desidratados, que então passam por uma reação de combustão autossustentada em uma atmosfera inerte para produzir espumas de nitreto de lantanídeo nanoestruturadas. Este trabalho foi financiado pelo programa Laboratory Directed Research and Development (LDRD).

p Os compostos LnBTA são facilmente preparados a granel e sua combustão é facilmente escalonável. Há uma colaboração contínua entre as divisões de Modernização de Armas e Química do Laboratório para examinar análogos de actinídeos para a síntese de combustão de combustíveis de nitreto de actinídeo.