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核裂变反应会以副产物的方式开释很多放射性金属,这些物质的毒性十分大而往往需求深埋地下数千年。这会消耗巨大的人力和物力。不过,一项发表于《美国化学会志》的研讨表明,由一种常见的微生物发生的一种蛋白质,或许会有利于减轻处理这些风险物质的担负。
金属镅(americium)和锔(curium)是核废料中最难处理的两种成分。这两种金属的衰变远远慢于铀(uranium),有很长的半衰期,因而就需求盯梢监控的时刻长达数千年。并且,因为它们会辐射出很多的热,但凡包括这两种放射性金属的废物都必须分隔独自埋葬。美国宾夕法尼亚州立大学的生物化学家小约瑟夫·科特鲁沃(Joseph Cotruvo,Jr.)表明,为了尽最大或许防止辐射对人体或环境能够构成损伤,将含有放射性金属的废物分隔埋葬至关重要。他说:“一旦这些放射性元素走漏在环境中,即使含量十分小,也会构成十分大的问题。”
2018年,科特鲁沃和其他研讨人员初次陈述称,一种常见于土壤和植物中的无害细菌Methylorubrum extorquens会发生一种名为lanmodulin的蛋白质。细菌会使用这种蛋白质捕捉天然界中的金属,促进细菌的推陈出新。其间,lanmodulin会特异性地结合镧系金属,构成金属蛋白复合体。
最近,科特鲁沃和搭档在试验室中发现,lanmodulin能严密且牢固地结合锕系金属镅和锔。比较于镧系金属,lanmodulin能更高挑选性地结合镅和锔。并且,由lanmodulin与镅或锔结合构成的金属蛋白是最安稳的分子复合体,比天然界中构成的要安稳上千倍。不过他们还不确认,由都会存在的M. extorquens生成的lanmodulin是否能天然捕捉或散失环境中的镅离子和锔离子,例如核武器试验和废物走漏所开释出的镅离子和锔离子。因而,研讨天然界中能结合镧系金属的蛋白质是不是能够用来处理放射性物质(锕系金属)成了未来重视的要点。
研讨人员提议将这种蛋白质集合在辐射探测器和过滤器中,使用蛋白质与核废料中放射性金属的结合,把寿命长、难处理的放射性金属提取出来。然后,经过改动过滤条件,再将单种放射性金属分离出来。这样,需求长时间监测和距离埋葬的核废料体积就能够显着削减。或许,依照科特鲁沃的主张,被捕捉到的镅和锔能够再收回使用到核燃料中。
美国密歇根州立大学的微生物学家杰玛·雷格拉(Gemma Reguera,并未参加这项研讨)表明,使用细菌发生的分子作为东西,并用它来铲除有害的人工污染物,这简直便是意外的惊喜。
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