Сделано Русскими
Лента новостей
Лента новостей
Сегодня
Политика
Общество
Бизнес
Культура
Сделано Русскими
Личные связи
О проекте
Редакция
Контакты
Размещение рекламы
Использование материалов
Поддержать проект
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 65733 выдано Роскомнадзором 20.05.2016.
В России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа», «Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры», «Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля». Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба».
Новости Сделано Русскими
Русская планета
Сделано Русскими

Радиоактивные отходы. Научные исследования нового времени

Российские радиохимики разгадали «головоломку» наночастиц оксида плутония
Дмитрий Степнов
26 августа, 2020 13:45
4 мин
Плутоний
Фото: Instructables.com

Сотрудники кафедры радиохимии химического факультета МГУ совместно с коллегами из научных институтов Германии, Франции и Швеции исследовали с помощью современных структурных методов наночастицы оксида плутония – одного из радиоактивных элементов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nanoscale.

Работы о свойствах наноразмерных материалах доминируют в научных журналах в последнее десятилетие. Приближаясь к размеру 10-9 м, вещества начинают демонстрировать экзотические оптические, электронные и механические свойства, несвойственные макрообъектам. Наночастицы радиоактивных элементов обладают большой реакционной и миграционной способностью в геологической среде. Для решения вопросов радиационной безопасности необходима информация о строении и физико-химических свойствах радиоактивных элементов и их соединений, которые потенциально могут попасть в окружающую среду.

«Изучение наночастиц соединений радиоактивных элементов важно для понимания того, как они формируются, как связаны их свойства и структура. Огромные территории загрязнены радиоактивным плутонием в результате аварий или санкционированных сбросов отходов. Плутоний, альфа-излучатель с периодом полураспада более 24 тысяч лет, представляет огромную угрозу. Поэтому детальное изучение форм существования радиоактивного элемента, сорбции бактериями и в земных породах, основополагающе при расчете безопасности хранилищ радиоактивных отходов», - объяснил декан химического факультета МГУ, член-корреспондент РАН Степан Калмыков

Сотрудники кафедры радиохимии МГУ в ходе сорбционных экспериментов плутония на гематите (природный минерал) неожиданно обнаружили, что плутоний не просто сорбируется на поверхности, а образует кристаллические наночастицы оксида плутония PuO2. Затем радиохимики целенаправленно синтезировали серию частиц оксида плутония из растворов солей плутония с разными степенями окисления металла (+3, +4, +5). К удивлению ученых, вне зависимости от исходной степени окисления плутония и pH раствора, были получены практически идентичные оксидные наночастицы PuO2 размером около 3-х нанометров.

«Мы не ставили перед собой цель получить наночастицы определенного размера. Из других исследований известно, что для оксида плутония размер приблизительно 3 нм не является единственным, существуют и наночастицы больших размеров. Необычно то, что мы получили одни и те же частицы при разных условиях, что нехарактерно для других актиноидов», - прокомментировал один из авторов работы, аспирант Евгений Гербер

Ученые МГУ провели первичные исследования наночастиц методами просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения и электронной дифракции. Специалисты Европейского синхротронного центра ESRF (Франция) с помощью методов HERFD (High‐Energy Resolution Fluorescence Detection) и EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) получили информацию о локальной и электронной структуре частиц и расположении соседних атомов по отношению к исследуемому.

Методом HEXS (High-Energy X-ray Scattering) ученые определили размеры наночастиц и доказали, что их структура соответствует диоксиду плутония PuO2.

«Для плутония и других актиноидов формулы оксидных наночастиц часто записывают как ЭO2+-x, тем самым показывая, что в них присутствуют металл в нескольких степенях окисления (+3, +4, +5 и другие). Наши результаты доказывают, что в наночастицах присутствует только четырёхвалентный плутоний. Кроме того, для наночастиц многих актиноидов характерно наличие поверхностных групп, что приводит к образованию связей Э-OH, Э-H2O. Нам удалось показать, используя комбинацию методов, что на поверхности и во внутренней структуре отсутствуют такие связи», - заключил Евгений Гербер.

темы
ПОДДЕРЖАТЬ ПРОЕКТ
4 мин
Лень сёрфить новости? Подпишись и БУДЬ В КУРСЕ