Ученые из научного Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф в ходе экспериментов случайно открыли новую устойчивую форму плутония, которая позволит безопасно транспортировать, хранить и утилизировать этот радиоактивный элемент. Описание исследования опубликовано в журнале Angewandte Chemie.
Плутоний нестабилен — с одной стороны, это делает его мощным источником энергии, а с другой — крайне опасным с точки зрения вреда для здоровья человека и экологии. Некоторые изотопы плутония могут сохраняться в течение десятков миллионов лет — их попадание в подземные воды может привести к экологической катастрофе.
Одной из наиболее безопасных форм элемента является диоксид плутония, который является относительно стабильным материалом, который не растворяется в воде и имеет высокую температуру плавления. Наночастицы диоксида плутония могут быть получены из различных изотопов плутония.
Исследователи планировали получить его, добавив прекурсор Pu (VI), растворенный в воде. Оказалось, что во время перехода в диоксид плутония прекурсор проходит через фазу, в которой плутоний становится твердым и стабильным. В описании исследования говорится: результат оказался столь удивительным, что сначала ученые решили, будто синтез не удался.
Чтобы проверить результаты эксперимента, исследователи использовали спектрометр рентгеновского поглощения. Эта установка может изучать энергию радиоактивных материалов, подвергая их воздействию рентгеновских лучей, а затем измеряя их флуоресценцию. Измерения показали, что новая форма — Pu (V) — действительно существует.
Исследователи отмечают, что Pu (V) остался стабильным в течение трех месяцев. Сейчас они продолжают наблюдения за материалом.
Ранее «Хайтек» подробно рассказывал, как происходит переработка отработанного ядерного топлива и как с ним поступают разные страны.