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研究表明细菌可以在放射性元素上生存

发布时间:2023-05-12 18:19:35 编辑: 来源:

导读 以甲醇为食的细菌能够在某些稀土元素及其放射性亲属上生长。这些发现表明,根据发表在Angewandte Chemie International Edition杂志上的...

以甲醇为食的细菌能够在某些稀土元素及其放射性亲属上生长。这些发现表明,根据发表在Angewandte Chemie International Edition杂志上的一项研究,这些发现表明,这些细菌在锕系元素溢出区域的净化中,或在用于分析或制备目的的镧系元素和锕系元素的分离中可能发挥作用。

镧系元素属于广泛用于电子和能源技术的稀土元素。除了一个例外,它们没有放射性,它们在地壳中含量丰富,一些镧系元素,如镧和钕甚至在细菌代谢中起着至关重要的作用。包括铀和钚在内的锕系元素是它们的重放射性对应物,其中大部分在地球上自然找不到。现在,来自德国慕尼黑路德维希-马克西米利安大学的Lena Daumann和她的国际跨学科团队发现,一些锕系元素可以取代甲基营养细菌代谢中的必需镧系元素。

甲基营养细菌,即所谓的甲醇作为能量来源,在其甲醇氧化酶中含有镧系元素。研究人员观察到,这些细菌也可以吸收锕系元素离子进入这种酶,将它们用于甲醇代谢,就像它们使用镧系元素一样。当锕系元素离子与相应的镧系元素大小相同且具有相同的稳定+III氧化态时,这一观察结果特别有效。研究人员报告说,当镧系元素和锕系元素的混合物出现时,细菌甚至更喜欢镅和锔作为锕系元素而不是一些镧系元素。

镅和锔表现出稳定的+III氧化态,这似乎特别重要。“当我们使用已知具有更高氧化态的钚时,我们的细菌没有生长,分离的酶也没有与之合作,”Daumann说。这些知识将对未来的应用有用。该团队计划探索细菌从放射性废物中提取锕系元素或从混合物中分离出特定元素的能力。

钚、镅和锔等锕系元素可以在核反应堆中产生,并用于研究、核工业和许多其他技术。镅甚至是商用烟雾探测器中的电离辐射源。然而,锕系元素是高放射性和危险元素,必须在特殊设施中非常小心地处理。放射性物质的泄漏总是令人非常关注的问题。道曼建议“利用这些细菌来帮助清理放射性泄漏”,作为未来可能的应用。


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