科學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)钚的一種新穩(wěn)定形式
據(jù)外媒報道,一組科學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)了一種新的穩(wěn)定形式的钚。眾所周知,這種不穩(wěn)定元素通常很難運輸、儲存和處理,但最新的這一發(fā)現(xiàn)將可能會帶來解決這些問題的新方法。
钚作為一種強大能源的同時還是一種潛在的毀滅性物質(zhì),其一些同位素可以存在數(shù)千萬年,如果它進入地下水,那絕對是一個再遭不過的消息了。 鑒于這些利害關(guān)系,人們必須要盡可能多地去了解钚以確保盡可能安全生產(chǎn)、使用、運輸、儲存并處理它。Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf(以下簡稱HZDR)的科學(xué)家們就在這樣做的時候卻意外地發(fā)現(xiàn)了一種新的穩(wěn)定形式的钚。 钚樣本 二氧化钚是一種相對比較安全的形式,它是一種不溶于水、熔點很高、相對穩(wěn)定的陶瓷材料。二氧化钚的納米顆?梢杂刹煌膀(qū)體、以不同的钚同位素的形式制成。當(dāng)研究人員在嘗試使用一種名為钚(VI)(或Pu (VI))的前驅(qū)體溶解在水中時發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的反應(yīng):在轉(zhuǎn)化為二氧化钚的過程中,钚(VI)經(jīng)歷了一個穩(wěn)定的過渡階段。它似乎是五價钚或Pu (V),但這種形式通常不是固體的也不穩(wěn)定。事實上,這一發(fā)現(xiàn)極其令人驚訝以致于研究小組最初的反應(yīng)是認(rèn)為合成出了問題。 “每次我們從其他前驅(qū)體Pu (III)、Pu (IV)或Pu (V)中制造納米顆粒時反應(yīng)都非常快,但在這里我們觀察到一種奇怪的現(xiàn)象,”該研究的首席研究員Kristina Kvashnina表示,“化學(xué)家們完全不敢相信,但結(jié)果很清楚! 為了證實他們的發(fā)現(xiàn),研究人員在X射線吸收光譜儀Rossendorf Beamline (ROBL) 上進行了測試。該設(shè)備可以研究放射性物質(zhì)能量,通過將它們暴露在X射線下來測量它們的熒光。 果不其然,實驗證實了新的Pu (V)狀態(tài)。研究人員甚至還在3個月后再次檢查時看到了這種材料的穩(wěn)定性。 確切地說,這個新發(fā)現(xiàn)將會帶來怎么樣的結(jié)果還不清楚,但研究小組表示,在試圖預(yù)測核廢料在很長一段時間內(nèi)會發(fā)生什么變化時需要考慮這個問題 相關(guān)研究報告已發(fā)表在《Angewandte Chemie》上。 相關(guān)鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201911637 |