海绵宝宝讲的是核污染的故事：原来风靡全球的“比基尼”泳衣是这么来的

海绵宝宝讲的是核污染的故事：原来风靡全球的“比基尼”泳衣是这么来的但很多人不知道的是，现实中比基尼环岛曾是核试验的场所，海水中还存有大量的放射性物质。因此有人猜测，海绵宝宝这些角色其实都是受到了核辐射才变成这样的。公开资料显示，比基尼岛（英文：BikiniIsland），是一个位于马绍尔群岛最北端的堡礁，为比基尼环礁（BikiniAtoll）中最大的一个岛。1946年到1958年，美国从在马绍尔群岛共进行了60多次原子弹和氢弹的爆炸，当中规模最大的一次就是在这座小岛。长期核试验给马绍尔群岛留下巨大创伤，数以千计居民遭受辐射、罹患癌症等重疾，当地居民迄今仍承受各种后遗症。2007年的一项研究显示，马绍尔群岛居民的癌症患病率比其他地区高30%。马绍尔群岛的生态环境也遭到不可逆破坏，经历多次核试验的比基尼环礁的土壤样本中，钚-239和钚-240的浓度比曾发生核泄漏事故的切尔诺贝利和福岛还高出千倍以上。与此同时，时装界在当时亦同时发明了一种和女性内衣相差无几的泳衣，因为这种泳衣相当暴露，完全突破当时人们的传统思想底线，发明者认为其影响力无异于一次核爆，故取名于这次在比基尼环礁的核试，叫作“比基尼泳衣”。2010年7月31日，根据文化遗产遴选依据标准，比基尼环礁核试验地被联合国教科文组织世界遗产委员会批准作为文化遗产被列入《世界遗产名录》。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379783.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379783.htm

海龟壳里记录着核活动历史

海龟壳里记录着核活动历史1957年，马绍尔群岛的一只海龟正在接受放射性检查。图片来源：NationalArchives核活动产生的放射性核素已经广泛传播，并在生态系统中停留了很长时间。据估计，仅在美国，就有多达8000万m3的土壤和47亿m3的水受到过去核活动的污染。研究通讯作者、美国太平洋西北国家实验室CylerConrad认为，对生物体中放射性核素的积累进行测试是一项挑战。比如，树木的年轮是顺序产生的，可以携带放射性核素。但这些元素可以在年轮之间的木材中扩散，因此能产生不可靠的时间记录。生长在海龟和陆龟壳上坚硬的鳞片可能是一个更有希望的选择。它们也是分层生长的，但一旦指甲状的鳞状物质沉积下来并与其他身体组织分离，就会被有效地标记为时间。研究人员从四个博物馆的标本龟中取样，每只龟来自不同的物种，在不同的地点曾暴露于核材料。它们包括马绍尔群岛的一只绿海龟和内华达州的一只莫哈韦沙漠龟。这两个地点都在20世纪中期进行了核武器试验。另外两只海龟来自核废料污染周边地区的燃料处理场。研究人员还观察了一只来自与核活动无关地区的沙漠龟。对微小鳞片的化学分析表明，这四只来自历史核遗址的海龟壳中含有少量但含量较高的铀放射性核素。1955年至1962年，生活在美国橡树岭国家实验室附近的一只东部箱龟在其鳞片生长环上记录了铀的特征，这与现场空气废物释放的时间相吻合。研究人员认为，这些零散的铀编年史可以用来重建生态系统的核污染历史。西班牙奥维耶多大学GermánOrizaola说，这项研究可以开辟利用博物馆动物收藏品进行放射生态学研究的新领域，研究人员可以评估在核试验和事故发生前后所收集的标本中羽毛、骨骼和其他组织中的放射性核素浓度。考虑到研究人员只需要非常少量的壳组织进行分析，瑞典斯德哥尔摩大学ClareBradshaw表示，可以探索这项技术是否也可以相对非侵入性地用于活的海龟和陆龟。Conrad还认为，可以衍生进一步思考研究结果的应用，比如海龟现在还在积累放射性核素吗？是否可以通过研究它们的壳，来了解现代环境中正在发生的事情？相关论文信息：https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgad241...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379039.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379039.htm

"章鱼"分子 - 棘手的核废料迎来新的潜在解决方案

"章鱼"分子-棘手的核废料迎来新的潜在解决方案然而，核能的生产会产生放射性废料。确保核废料的安全处理和处置是一个需要解决的关键问题，只有解决了这个问题，公众才能完全信任并接受这种可能改变游戏规则的能源解决方案。现在，休斯顿大学的一个研究小组提出了一种创新的核废料管理解决方案：基于环四苯甲酰肼的分子晶体。这些晶体基于该团队2015年的一项突破性发现，能够在水溶液和有机溶液中以及两者之间的界面上捕获碘--最常见的放射性裂变产物之一。晶体非常微小，看起来就像粉末一样，在捕获碘之后，晶体的颜色从焦黄色变成了深紫色。资料来源：休斯顿大学"最后一点尤为重要，因为在界面上捕捉碘可以防止碘到达并破坏核反应堆和废物容器中使用的专用涂料，"化学教授、《细胞报告-物理科学》（CellReportsPhysicalScience）杂志上详细介绍这一突破的论文通讯作者奥格尼恩-米尔亚尼奇（OgnjenMiljanic）说。这些晶体表现出惊人的碘吸收能力，可与多孔金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）相媲美。这项研究的第一作者亚历山德拉-罗伯斯（AlexandraRobles）是一名前博士生，她的毕业论文就是以这项研究为基础撰写的。罗伯斯对寻找核废料解决方案的兴趣促使她研究如何利用晶体捕捉碘。米尔亚尼奇说："她最终在有机层和水层之间的界面上捕获了碘，而这是一种未被充分研究的现象。"他补充说，"这一特殊特征提供了一个至关重要的优势。当这种材料沉积在有机层和水层之间时，它基本上阻止了碘从一层转移到另一层"。晶体分子结构示意图。资料来源：休斯顿大学这种工艺不仅可以保持反应堆涂层的完整性并提高密封性，而且捕获的碘还可以从一个区域转移到另一个区域。"米尔亚尼奇说："我们的想法是，在难以管理的地方捕获碘，然后在易于管理的地方释放碘。这种捕捉和释放技术的另一个好处是，晶体可以重复使用。如果污染物只是粘反应装置在上，整个设备就得扔掉。这会增加浪费和经济损失"。当然，所有这些巨大的潜力还需要在实际应用中进行检验，这让米尔扬尼克开始考虑下一步的工作。米尔扬尼奇的团队利用市面上的化学品制造出了这些只含有碳、氢和氧原子的微小有机分子。每块晶体都是一个环形结构，上面有八块线性碎片，因此研究小组给它起了个绰号叫"章鱼"。米尔亚尼奇说："它们非常容易制造，可以用相对廉价的材料大规模生产，不需要任何特殊的保护。"休斯顿大学化学教授OgnjenMiljanic领导的研究团队正在研究这些晶体。图片来源：休斯顿大学他估计，目前在学术实验室中生产这些晶体的成本约为每克1美元。在工业环境中，米尔亚尼奇相信成本会大幅下降。这些"饥饿"的小晶体用途非常广泛，可以捕获的不仅仅是碘。米尔亚尼奇和他的团队已经利用其中的一些晶体来捕捉二氧化碳，这将是向更清洁、更可持续的世界迈出的又一大步。此外，"章鱼"分子与用于制造锂离子电池的材料中的分子密切相关，这为其他能源机会打开了大门。米尔亚尼奇说："这是一种简单的分子，可以做各种不同的事情，这取决于我们如何将它与任何给定系统的其他部分整合在一起。因此，我们也在追求所有这些应用。"他对晶体带来的巨大潜力感到兴奋，并期待着探索实际应用。他的下一个目标是找到一个合作伙伴，帮助科学家探索不同的商业方面。在此之前，研究人员正计划进一步探索晶体结构的动力学和行为，使其更加完善。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373561.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1373561.htm

核废料镅-241为可帮助航天器探索月球 以及更远的地方

核废料镅-241为可帮助航天器探索月球以及更远的地方11月22日和23日在巴黎举行的欧空局部长理事会会议上，部长们同意为一项名为"欧洲使用放射性同位素能源的设备"（ENDURE）的计划提供2900万欧元（3000万美元）。该计划旨在开发以放射性元素镅-241为动力的长效热能和电力装置，为2030年代初欧空局的一系列月球任务及时提供支持。设在荷兰诺德韦克的欧洲空间研究和技术中心（ESTEC）的ENDURE项目共同负责人JasonHatton说："如果我们想在探索中拥有自主权，我们需要这些能力。哈顿说，欧空局不断增长的太空雄心意味着它需要自己的持久动力来源。"镅是钚衰变的副产品，之前从未作为燃料使用过。对于太阳能不能满足的任务，无论是因为过冷的环境还是因为与太阳的距离，欧空局一直依赖美国或俄罗斯的合作伙伴，这些合作伙伴自太空竞赛以来一直使用钚-238电池为任务提供动力。例如，美国国家航空航天局制造了钚电池，在2005年惠更斯探测器下降到土星的卫星泰坦时为其提供了能源。但是钚-238在过去十年中一直供应不足，而且生产成本很高。而且，在俄罗斯入侵乌克兰之后，欧空局断绝了与该国的关系（主要的核燃料出口方）。法国莫东巴黎天文台的天体物理学家AthenaCoustenis说："目前的政治局势表明，你不能总是依赖合作伙伴。"他是支持新计划的欧空局咨询委员会的主席。长期以来，缺乏动力源限制了欧洲科学家提出的单独任务，也限制了其他任务。该机构在2014年敏锐地感受到了其放射性同位素电源的缺乏，当时在彗星登陆的菲莱探测器只运行了不到三天，因为它最终在一个阴暗的地方沉寂，其太阳能电池板没有发挥作用。Coustenis说："多年来，欧洲科学家一直在说，如果你想走得更远，或者去黑暗和寒冷的地方，没有其他办法。"与钚相比，镅的最大优势在于它更便宜、更丰富，可以重新利用原本无用的废物，钚-238是在一个两阶段的过程中制成的，包括用中子辐照镎的目标。位于塞拉菲尔德的英国政府国家核实验室（NNL）的研究人员已经表明，镅可以从民用电厂使用的后处理核燃料中提取，并制成燃料颗粒，形成电池的核心。ENDURE计划的一部分将包括提高镅的产能，以满足电池的需要。镅的半衰期比钚-238长，这意味着它的寿命更长，但每克的功率更小。但由于镅更容易获得，生产一瓦的电力的成本大约是使用钚的五分之一，在ESTEC协调未来月球任务工作的MarkusLandgraf说。在接下来的三年里，ENDURE团队将把原型开发成可以在类似任务条件下进行测试的模型，作为可用设备的先驱。在与NNL的合作中，英国莱斯特大学的一个团队开发了两种类型的装置：放射性同位素加热装置，它用衰变镅中产生的热量来加热仪器；以及放射性同位素热电发生器（RTG），它通过在金属板上产生温度差来利用热量发电。莱斯特大学的物理学家和空间动力系统专家理查德-安布罗西（RichardAmbrosi）说，研究人员设计了这两种类型的设备，以考虑到在一定的功率输出下镅的体积更大，而且与钚相比温度更低。由于使用放射性材料，安全也是至关重要的。他说，这些装置被封装在包括铂金合金在内的各层中，在密封镅的同时允许热量排出。该计划的下一阶段将集中在安全测试上，以便镅装置能够被认证用于发射。测试将包括监测组件在高温和冲击下的行为--例如，在发射台上万一发生爆炸时可以确保放射性材料不会泄漏。一旦开发成功，同样的基本电源系统可以在任何无法使用太阳能的任务中使用。在月球上持续14个地球日的夜晚，以及对木星以外的太阳系的考察。为了在严酷的月夜中生存，中国活跃的月球车嫦娥四号使用与俄罗斯合作建造的钚加热装置。欧空局发射镅动力源的第一个目标是它的Argonaut号月球登陆器，计划在2030年代初发射，Argonaut任务将在月球表面进行长期研究并支持在那里工作的宇航员。在2040年代，欧空局希望向天王星和海王星的任务提供动力。这些行星只在20世纪80年代美国宇航局的旅行者2号探测器飞越时被研究过。镅的可用性以及生产钚-238的挑战，意味着美国宇航局可能也想使用它，ESA正在评估其为未来任务生产足够RTG的能力。对于其旨在在月球上建立长期存在的Artemis计划，NASA也一定会对此有兴趣。安布罗西说，经过十多年的研究，使镅技术达到了可以为真正的任务开发的阶段。"此刻的兴奋之情实际上是很明显的。我们在这方面已经工作了很长时间，"他说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335253.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335253.htm