仿贻贝黏附蛋白涂层剂问世 可去除约95%放射性铯

耗时从约24小时缩短至3小时 性能卓越获验证

韩国原子力研究院与蔚山科学技术院(UNIST)合作取得的这一成果,被视为有望改变核安全领域格局的“游戏规则改变者”级别的消息。


由于核设施需要处理放射性物质,因此必须具备能够快速去除建筑物、设备等表面所吸附放射性核素的技术。


传统的化学清洗、高压清洗等方式存在污染物扩散及大量放射性废水产生的问题,因此通过在受污染表面涂覆涂层剂进行去污的方式受到关注。近期,国内研究团队开发出一种性能远优于现有涂层剂的去污涂层技术。


韩国原子力研究院26日表示,其与蔚山科学技术院(UNIST)联合开发出一种以聚氨酯(polyurethane)为基础、利用合成具有强力粘附性的儿茶酚(catechol)物质制备的可剥离型去污涂层技术。


儿茶酚是一种源自贻贝黏附蛋白的化学物质,属于在苯(C6H6)环上连接两个羟基(OH)的酚类,具有能够强力附着于多种表面的特性。


为此,研究院原子力设施清洁技术开发部的Yang Heeman博士研究团队与UNIST的Lee Dongwook教授团队,将儿茶酚物质合成到聚氨酯高分子链的末端,开发出具有强力粘附力的去污涂层剂。

研究团队成员为(自右起)UNIST教授 Lee Donguk、UNIST博士 Baek Myeongjin、韩国原子能研究院博士 Yang Heeman。韩国原子能研究院提供

研究团队成员为(自右起)UNIST教授 Lee Donguk、UNIST博士 Baek Myeongjin、韩国原子能研究院博士 Yang Heeman。韩国原子能研究院提供

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将涂层剂涂覆在放射性污染表面并干燥形成涂层后,再像撕胶带一样将其剥离,即可迅速去除放射性物质。


研究团队开发的去污涂层剂相比现有商用涂层剂,放射性污染物去除效率更高,并大幅缩短所需时间,证明其性能远优。


对去污涂层剂进行放射性同位素实验的结果显示,在不锈钢表面上,放射性铯离子的去除效率约为94.9%,高于商用产品的93.8%。尤其是,商用产品作业约需24小时,而研究团队的涂层剂只需3小时即可完成,大幅提升了作业效率。


此外,在具有大量微小孔洞的水泥表面实验中,重复进行两次涂覆涂层剂、干燥1小时并剥离的过程,即便在较短时间内,去除效率也达到13.1%,是商用涂层剂(8.4%)的1.5倍,验证了其更高性能。


性能得以提升,得益于儿茶酚物质所具有的强力粘附性和涂层内部的结合力,使其能够有效捕集被污染的颗粒与表面。


研究团队还确认,使用后的涂层废弃物可以再次溶解于丙酮溶剂中。通过这一过程分离放射性污染物,并利用吸附剂去除放射性核素,从而提出了减量化废弃物及材料再利用的可能性。

联合研究团队开发的放射性铯去除涂层剂。只需将涂层剂喷涂在表面,待其干燥后将涂层撕除即可。

联合研究团队开发的放射性铯去除涂层剂。只需将涂层剂喷涂在表面,待其干燥后将涂层撕除即可。

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本研究在国防科学研究所民军合作振兴院民军两用技术开发项目的支持下开展,研究结果于2026年3月在线发表在材料科学领域权威学术期刊《Materials Horizons》上。


论文题目为《用于大面积放射性铯去污的可剥离儿茶酚端基聚氨酯涂层(Strippable catechol-terminated polyurethane coating for large-area radioactive cesium decontamination)》。



主导本研究的Yang Heeman博士表示:“与现有去污涂层相比,本次技术在去污速度、去除效率以及涂层废弃物的处理和再利用可能性等方面都具有重要意义。今后将在核电站退役和放射能事故应对等核安全领域得到多方面应用。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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