Российские учёные изучили влияние микробов на хранилища ядерного топлива

Исследователи из лабораторий ИФХЭ РАН совместно с коллегами из ФИЦ Биотехнологии и ИБРАЭ РАН изучили, как термофильные микроорганизмы ускоряют коррозию углеродистой и нержавеющей стали при высокой температуре в присутствии урана. По их данным, эти микробы, обитающие в условиях с температурами около 55 градусов Цельсия, значительно сильнее способствуют коррозии материалов, чем бактерии, живущие при более низких температурах. Такая агрессивная микробная активность может представлять серьезную проблему для долговечности стальных контейнеров, используемых в подземных хранилищах радиоактивных отходов.

Специалисты провели серию экспериментов с образцами бактерий из горячего источника в Туве и шахты Тау-Тона в ЮАР. В тувинской пробе доминировали бактерии, которые выделяют кислоты и способны растворять магнетит, что увеличивало скорость коррозии в четыре-шесть раз. В пробе из шахты преобладали микробы, которые активно восстанавливают железо и соли урана, и в их присутствии коррозия углеродистой стали ускорялась в 14 раз, а нержавеющей — почти в четыре раза.

Эксперты также установили, что уранил, мощный окислитель, ускоряет коррозию, однако его восстановление до нерастворимого диоксида урана, напротив, может замедлить разрушение стали. Полученные данные помогли создать термодинамическую модель, описывающую процесс коррозии в условиях микробной активности. Ученые подчеркивают важность разработки защитных материалов, предотвращающих попадание влаги к стальным контейнерам, чтобы обеспечить долговременную безопасность подземных хранилищ.