Chi non ricorda Pac-man, il protagonista di un famoso video gioco degli anni ’80 che doveva mangiare più palline possibile? Ecco, immaginatene uno infinite volte più piccolo, capace di ingoiare e intrappolare al suo interno lo iodio gassoso che si trova nei rifiuti nucleari. Esiste sul serio e non è un video gioco ma un complesso chimico chiamato MOF (dall’inglese metal-organic framework) che elimina le molecole radioattive di iodio rendendo i rifiuti tossici riciclabili e più sicuri in caso d’incidente al reattore. La famiglia dei MOFs è stata inventata da un gruppo di ricercatori della Sandia National Laboratories (USA), che lavorano su questo progetto ormai da anni e lo zeolite, l’ultimo della categoria, è stato reso noto in due articoli pubblicati da poco sul Journal of the American Chemical Society.

I MOFs sono strutture di materiale organico altamente porose legate a un metallo interno, e i loro componenti cambiano a seconda delle sostanze con cui devono interagire. Lo zeolite in particolare è uno dei primi progettati con l’intento di assorbire lo iodio radioattivo e ha al suo interno un atomo di argento, vero artefice della cattura del gas. La scoperta potrebbe essere utile sia per riciclare i rifiuti con scorie nucleari, sia per ripulire i reattori in seguito a un incidente. L’obiettivo di Tina Nenoff e i suoi colleghi della Sandia era trovare una metodologia per una selettiva separazione delle molecole di iodio dal resto del carburante, in modo da poterlo riutilizzare e diminuire la quantità di rifiuti tossici che si accumulano nell’ambiente. Il MOF e lo iodio sono poi incorporati in rifiuti di vetro per una conservazione a lungo termine, più sicura.

I ricercatori della Sandia stanno ancora lavorando per perfezionare questa nuova classe di composti ma la scoperta è importante perché apre la strada a un nuovo modo di gestire i rifiuti tossici nucleari, più efficace delle moderne tecnologie attualmente in uso.

1] New Material to Remove Radioactive Gas from Spent Nuclear Fuel. ScienceDaily (Jan. 24, 2012)
2] Chapman KW, Sava DF, Halder GJ, et al. Trapping guests within a nanoporous metal-organic framework through pressure-induced amorphization. J Am Chem Soc 2011;133:18583-5. Epub 2011
3] Sava DF, Rodriguez MA, Chapman KW, et al. Capture of volatile iodine, a gaseous fission product, by zeolitic imidazolate framework-8. J Am Chem Soc 2011;133:12398-401. Epub 2011