ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Научные достижения химического факультета

Радиохимики "поймали" пятивалентный плутоний


Анна Романчук

Сотрудники Химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова совместно с коллегами из Франции, Германии и Швеции впервые обнаружили стабильное твердое соединение пятивалентного плутония – активно используемого человеком радиоактивного элемента.

Плутоний (Pu) широко применяется в производстве ядерного оружия (т. н. "оружейный плутоний"), топлива для ядерных реакторов гражданского и исследовательского назначения и в качестве источника энергии для космических аппаратов. Соединения плутония обладают низкой растворимостью в воде, однако в случае попадания в окружающую среду могут переносится на десятки километров грунтовыми водами в виде коллоидов и осаждаться, соединяясь с компонентами почвы. Исследование соединений плутония и других актинидов с использованием самых современных аналитических методов поможет расширить знания о свойствах радиоактивных элементов и повысить радиоэкологическую безопасность ядерных объектов.

Радиохимики из МГУ первые высказали мысль о существовании стабильного пятивалентного соединения плутония.  Теоретически у плутония в соединениях может быть шесть валентностей – II, III, IV, V, VI и VII.  Химические свойства различных валентных форм сильно отличаются, они легко переходят друг друга при изменении кислотности раствора. Пятивалентная форма плутония не относится к устойчивым, в растворе может в виде иона PuO2+, но сведения о существовании твердого соединения Pu (V) в литературе представлены обрывочно. В публикации в журнале Angewandte Chemie ученые сообщают, что в щелочной среде переход из шестивалентного к четырехвалентному плутонию сопровождается образованием промежуточного пятивалентного состояния, которое кристаллизуется в твердом соединении (NH4)PuO2CO3, стабильном в течение как минимум трех месяцев.

"Информация о похожей твердой фазе все же есть в литературе, однако это данные из статей 50х годов. Соединение получали тогда отличным от нашего синтеза способом. Кроме того, значительный прогресс в методах исследования структуры позволяет нам уверенно говорить о существовании твердого соединения, в котором плутоний находится в пятивалентном состоянии", - прокомментировала результаты работы один из авторов исследования, старший научный сотрудник кафедры радиохимии МГУ, к.х.н. Анна Романчук.

Над исследованием работала команда специалистов из нескольких стран. Идея синтеза принадлежит сотрудникам кафедры радиохимии МГУ, руководит работой которых и.о. декана Химического факультета МГУ, член-корреспондент РАН, д.х.н. Степан Калмыков.  Твердая фаза (NH4)PuO2CO3 была синтезирована нашими сотрудниками в Центре им. Гельмгольца (Дрезден).  С помощью HERFD-XANESспектров, снятых на синхротроне  European Synchrotron Radiation Facility (Гренобль), было впервые доказано, что плутоний находится в пятивалентном состояний в твердой фазе.

Ранее Анна Романчук, специалист в области химического поведения актинидов, стала лауреатом программы L’Oreal-UNESCO "Для женщин в науке". По условиям конкурса соискательницами национальной стипендии могут стать успешные женщины-ученые, работающие в российских научных институтах и вузах по направлениям: физика, химия, медицина и биология.

22.11.2019




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору