Ученые из международной группы впервые получили соединение — пентаоксид плутония. Полученные данные свидетельствуют о его высокой стабильности.
Для прогнозирования изменений, которые могут произойти с ядерными отходами через миллион лет, ученые изучают возможные формы, в которые могут переходить соединения радиоактивных металлов, и их конечные продукты превращения.
В настоящее время многие государства прилагают усилия для улучшения безопасности хранения ядерных отходов. К примеру, плутоний и его соединения способны смешиваться с илом, находящимся на дне водоемов, формируя коллоидные частицы. Эти частицы могут транспортироваться на значительные расстояния по течению и попадать в неожиданные места.
Команда исследователей из Центра им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф изучает радиоактивные соединения и изменения, которым они подвергаются в окружающей среде под воздействием различных факторов. Для этой цели ученые создают радиоактивные молекулы и анализируют их электронную структуру и состав частиц, используя современные методики. Но в новом исследовании, опубликованном в журнале Angewandte Chemie, ученые описывают неудавшийся, на первый взгляд, эксперимент.
Сперва специалисты предприняли попытку получения частиц диоксида плутония (PuO 2), получив это вещество в результате использования соединения шестивалентного плутония, авторы работы неожиданно обнаружили, что в системе протекает необычная химическая реакция.
Анализ продукта реакции выявил наличие фазы с формулой NH 4PuO2CO3. Изначально ученые отнеслись к этому с недоверием, поскольку до этого момента не было зарегистрировано ни одного соединения пятивалентного плутония, и считалось, что их образование невозможно. Однако, повторный синтез и последующий анализ подтвердили, что данная фаза представляет собой пентаоксид плутония. Помимо этого, повторное исследование образца, проведенное через три месяца, показало, что NH 4PuO2CO3 очень стабилен — а это редкость для соединений подобного радиоактивного элемента.