Российские химики создали три новых соединения урана

Российские химики создали три новых соединения урана

Российские химики получили и описали три новых комплексных соединения урана. Все они — «родственники» тех, что сегодня применяются в ядерном топливном цикле, поэтому открытие может иметь заметное прикладное значение.

Соответствующая статья опубликована в Dalton Transactions, передает Cherdak.

Уран — основное ядерное топливо, все еще играющее важную роль в снабжении человечества электричеством (лишь недавно совместная выработка возобновляемой энергетики превысила выработку АЭС). Чтоб получить уран из руды и поместить его в реактор, необходимо чем-то «прицельно» извлечь его из сравнительно бедной породы (богатых урановых руд практически нет). После отработки урана в тепловыделяющих элементах (ТВЭЛ) реактора его также желательно выделить из сложного коктейля образовавшихся радиоактивных изотопов. А в случае если уран попадет в окружающую среду, его нужно суметь быстро локализовать и собрать из водоемов. Чтобы эффективно решить все эти задачи, необходимо изучать наиболее устойчивые соединения урана.

Тяжелые металлы вообще и уран в частности часто образуют комплексные соединения. Это значит, что в них атомы урана становятся центральными, а уже вокруг них группируются остальные частицы. В новой работе ученые получили одиночные кристаллы трех сложных комплексных соединений — гидрат изобутиратоуранилата натрия, изобутиратоуранилат цезия и изовалератоуранилат аммония.

Чтобы сделать это, химики вели испарение (при постоянной температуре) взвесей, содержащих компоненты этих соединений. Для точного описания строения кристаллов использовался рентгеноструктурный анализ. Этот метод основан на отражении и рассеивании рентгеновских лучей при прохождении через кристалл. При этом получается «рисунок», по которому можно определить расстояние между атомами и понять, из чего и как устроено вещество.

Во всех этих новых комплексных соединениях уран — центральный элемент, а остальные ионы могут заменяться. Например, в почве их место могут занять ионы гуминовых кислот, входящих в состав гумуса. А в рудах — ионы неорганических кислот. Однако во всех этих соединениях уран стоит «в центре» не один: рядом с ним находятся два атома кислорода. Втроем они формируют уранил-ион, который за счет положительного заряда может занимать место металлов в солях. В качестве второго компонента для таких солей ученые решили взять ионы карбоновых кислот. Конкретно химики работали с масляной (ее соли называются бутиратами) и валериановой (валераты) кислотами.

Многие уже существующие сочетания уранил-ионов и бутиратов или валератов имеют общее свойство. Их углеводородные цепи очень гибкие, что делает кристаллическую решетку соединений неустойчивой и позволяет легко ее деформировать. Поэтому в новой работе химики хотели синтезировать соединения с цепями той же длины (разновидности бутиратов и валератов), но с разветвленной структурой, чтобы проверить, помогут ли эти разветвления поддерживать более стабильную структуру в кристалле. В целом ряде случаев (например, при связывании урана в солях после отработки ядерного топлива) желательно иметь повышенную устойчивость соединений, исключающую высвобождение урана.

Однако выяснилось, что кристаллы новых соединений, даже несмотря на разветвленную структуру, трудно отнести к стабильным при нормальных условиях. Тем не менее в данном случае важен и отрицательный результат. Авторы исследования считают, что полученные ими новые сведения о химии урана не только продвинут вперед фундаментальную науку, но и могут иметь прикладное значение, например, в оценке стабильности соединений урана, возникающих в природе как до, так и после вовлечения этого металла в состав ядерного топлива.

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, страницу «Хвилі» в Facebook

Последние новости
Назван самый эффективный способ похудения

Назван самый эффективный способ похудения

Лишний вес к вам не вернется
Нашумевший план «12 шагов для Украины» вернули на сайт Мюнхенской конференции

Нашумевший план «12 шагов для Украины» вернули на сайт Мюнхенской…

Антиукраинский план вернули на сайт после удаления
Назван способ не платить штрафы за ПДД

Назван способ не платить штрафы за ПДД

В некоторых случаях водители могут избежать штрафов за нарушение ПДД
Стало известно, кто прошел в финал Нацотбора на «Евровидение-2020»

Стало известно, кто прошел в финал Нацотбора на «Евровидение-2020»

Самые яркие выступления
Эрдоган: люди Путина руководят войной в Ливии

Эрдоган: люди Путина руководят войной в Ливии

По словам турецкого президента, Россия руководит "Вагнером"
Украинские военные наладили контрабанду из ОРДЛО

Украинские военные наладили контрабанду из ОРДЛО

Прокуратура изъяла контрабанду сигарет и деньги
Китай назвал главного разносчика коронавируса COVID-19

Китай назвал главного разносчика коронавируса COVID-19

Источником вспышки недуга мог стать рынок экзотических животных в Ухане
Нацбанк подсчитал, сколько денег заробитчане перечислили в Украину

Нацбанк подсчитал, сколько денег заробитчане перечислили в Украину

Украинские трудовые мигранты перечислили в Украину миллиарды долларов
Зеленский раскрыл детали разговора с Путиным: видео

Зеленский раскрыл детали разговора с Путиным: видео

Правду ли писал Кремль о разговора Путина с Зеленским
В Раде заменили сломанный Тимошенко микрофон Разумкова

В Раде заменили сломанный Тимошенко микрофон Разумкова

Замена обошлась в 11 тысяч гривен
Потап и Настя Каменских показали романтические фото из своей спальни

Потап и Настя Каменских показали романтические фото из своей спальни

Потап опубликовал в соцсети фото постели, украшенной лепестками роз
Богдан запостил «валентинку» с собой — ему ответили Тимошенко, Луценко и Корниенко

Богдан запостил «валентинку» с собой — ему ответили Тимошенко, Луценко…

Богдан опубликовал первый с момента отставки публичный пост в Facebook
Первые изображения умных часов OPPO появились в сети

Первые изображения умных часов OPPO появились в сети

По дизайну они больше всего напоминают смарт-часы Apple Watch
Тимошенко рассказала о «двух бомбах», заложенных в Закон о земле

Тимошенко рассказала о «двух бомбах», заложенных в Закон о земле

В Закон о земле "заложены две бомбы", – считает лидер «Батькивщины»
Ди Каприо, в отличие от Брэда Питта, «остудил пыл» Киркорова на церемонии «Оскара»

Ди Каприо, в отличие от Брэда Питта, «остудил пыл» Киркорова…

Хотя Киркоров в целом остался доволен
Зеленский попал в неловкую ситуацию на Мюнхенской конференции

Зеленский попал в неловкую ситуацию на Мюнхенской конференции

Перед выступлением президенту Украины забыли поставить микрофон
Кравчук анонсировала запуск «Слуга-ТВ» за бюджетные деньги

Кравчук анонсировала запуск «Слуга-ТВ» за бюджетные деньги

В "Слуге народа" планируют запустить свое телевидение
Зеленский поднял вопрос аннексии Крыма и выборов на Донбассе

Зеленский поднял вопрос аннексии Крыма и выборов на Донбассе

О чем говорил Зеленский в Мюнхене
Названы модели авто, которые в Украине стоят дешевле, чем в Европе

Названы модели авто, которые в Украине стоят дешевле, чем в…

В отличие от б/у автомобилей, некоторые новые модели в Украине доступнее, чем в ЕС
В суде показали подозреваемых в убийстве хирурга Сотника в Киеве

В суде показали подозреваемых в убийстве хирурга Сотника в Киеве

Новые подробности расследования об убийстве хирурга Андрея Сотника
Украинцам показали доходы Вакарчука с концертов

Украинцам показали доходы Вакарчука с концертов

13 февраля Вакарчук задекларировал почти 13 миллионов
В ПриватБанке объяснили, за что могут без предупреждения забрать кредитный лимит

В ПриватБанке объяснили, за что могут без предупреждения забрать кредитный…

Никто не застрахован, даже клиенты с идеальной кредитной историей
Зеленский объяснил необходимость диалога с Путиным

Зеленский объяснил необходимость диалога с Путиным

Президент Украины подчеркнул, что достигнутых результатов мало
Заместитель Ермака Ковалив советует украинцам «не открывать окна» в целях экономии

Заместитель Ермака Ковалив советует украинцам «не открывать окна» в целях…

Чтобы цены в платежках за тепло были меньше
Человечество настигнет судьба динозавров

Человечество настигнет судьба динозавров

Биологи провели параллель
ФСБ захватила судно с украинцами в Азовском море

ФСБ захватила судно с украинцами в Азовском море

Четверо украинцев задержаны до выяснения обстоятельств на 48 часов
Ученые назвали храп симптомом серьезного заболевания

Ученые назвали храп симптомом серьезного заболевания

Как храп может быть опасен для человека
Йованович заявила, что Украина не сможет справиться без США

Йованович заявила, что Украина не сможет справиться без США

Экс-посол США в Украине впервые выступила после завершения процедуры импичмента Дональда Трампа
Пальчевский зачитал Зеленскому народное послание

Пальчевский зачитал Зеленскому народное послание

Народное стихотворение в исполнении Андрея Пальчевского адресовано новой власти
Столтенберг заявил, что Россия — главный вызов НАТО

Столтенберг заявил, что Россия — главный вызов НАТО

Союзники по НАТО сдерживают попытки РФ вмешиваться в демократию организации
Читай также