核废料的扩散远比想象中复杂

　　美国研究人员提出了一种核废料在环境中扩散的新机制。
　　实验中，锔（一种放射性元素）与蛋白质形成的络合物发射出了肉眼可见的强烈荧光。
　　当地时间9月21日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）、宾夕法尼亚州立大学和哈佛医学院的研究人员在《美国化学会会志》中发文，提出了一种核废料在环境中扩散的新机制。
　　能源、科研和武器试验等方面的核活动，使人类了解放射性材料对环境的影响越来越紧迫。含锕系元素的核废料问题尤为突出，因为它们的放射性和毒性可持续数千年之久。然而，人类对这类元素在环境中的化学过程了解甚少。
　　此前，相关模型只考虑了核废料与小分子天然化合物、矿物相和胶体的相互作用，忽视了它们与蛋白质等复杂化合物的作用。然而，这次的研究表明，一种自然界富含的蛋白质对锕系元素迁移的影响，远远超过了此前公认的问题最大的分子。
　　蛋白质lanmodulin存在于诸多会利用稀土的细菌中，体积很小，但含量丰富。虽然研究人员已经详细调查了这种蛋白质的工作机制以及它与稀土的作用，但lanmodulin与放射性污染物的相关性仍然是个谜。LLNL科学家Annie Kersting说：＂我们发现，lanmodulin及其类似物在锕系元素的环境化学进程中发挥的作用超乎想象，选择性生物分子能够在放射性同位素的不同迁移模式中扮演重要角色。＂LLNL研究人员Mavrik Zavarin补充说：＂这项研究首次证实，相对于包括稀土元素在内的其他金属元素，lanmodulin更‘喜欢’锕系元素。这是一种相当有趣的特性，可应用于新的分离过程。＂
　　这一成果对核废料管理和环境化学研究有重要意义。LLNL科学家Gauthier Deblonde说：＂这项研究展示了核废料在自然界中的命运。我们偶然发现了一种前所未知的机制，放射性元素会通过这种机制在环境中扩散。我们还证实，自然界中部分未被纳入考虑的分子，尤其是类似lanmodulin这样的蛋白质，可能与放射性元素有强烈的相互作用。＂最重要的是，lanmodulin对锕系元素表现出的高亲和性可能意味着，自然界中普遍存在的、能利用稀土的生物体会优先将某些锕系元素纳入其生化过程中。
　　编译：德克斯特 审稿：西莫 责编：陈之涵
　　期刊来源：《美国化学会会志》
　　期刊编号：0002-7863
　　原文链接：
　　https://phys.org/news/2021-09-nuclear-interaction-environment-complicated-thought.html
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