Опровергли предсказания: ученые совершили прорыв в области очистки ядерных отходов

Фото: EPA/UPG

Ученые сообщают о прорыве в химической связи трансуранового актинида нептуния, который образует кратную связь только с одним химическим элементом. Возможность изучения такого связывающего взаимодействия изолированно является ключевым прорывом в очистке ядерных отходов, сообщает университет Манчестера.

Группа исследователей из Манчестерского университета, Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии в Карлсруэ и Лос-Аламосской национальной лаборатории успешно подготовила и охарактеризовала этот долгожданный сценарий трансурановой химической связи в выделяемом соединении.

Используя специальные средства, исследователям удалось подготовить соединение, содержащее ион нептуния с множественными связями с одним атомом кислорода.

Перейдя к работе с нептунием, исследователи смогли провести невозможные до сих пор сравнения и неожиданно обнаружили, что комплекс нептуний-кислород имеет более ковалентную химическую связь, чем изоструктурный комплекс уран-кислород.

Такой факт опровергал предсказания в данной области, что подчеркивает сложность прогнозирования, когда речь идет о Периодической таблице химических элементов. Такие данные нуждаются в экспериментальной проверке.

"Благодаря таланту исследователей, участвовавших в этом исследовании, и благодаря сотрудничеству в специализированных учреждениях на международном уровне эта работа стала возможной", — сказал профессор Стив Лиддл, директор Центра радиохимии Манчестерского университета, который координировал исследования.

Почему это важно

Изучение взаимодействий множественных связей металл-элемент представляет собой огромную область исследований в области химии, в которой десятилетиями ведутся интенсивные исследования, направленные на понимание применения химических связей, реакционной способности, катализа и разделения элементов реакции.

Когда речь идет о множественной связи актинид-элемент, большой интерес представляет использование понимания химической связи (ковалентности) в исследованиях экстракции, потому что это может дать информацию для попыток разделения и очистки ядерных отходов.

Исследования с участием трансурановых элементов, которые идут после урана в Периодической таблице, таких как нептуний, были ограничены из-за необходимости проведения работ с такими радиоактивными веществами в специализированных учреждениях.

До сих пор наличие двух или более множественных связанных элементов означало, что такие связи нельзя изучать изолированно. Это усложняло их анализ.

До настоящего времени не было возможности получить доступ к трансурановым соединениям с одной кратной связью с элементом, который был бы достаточно стабилен для выделения, поэтому было невозможно надежно экспериментально подтвердить или опровергнуть теоретические предсказания.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform