В новом исследовании "A novel meta-stable pentavalent plutonium solid phase on the pathway from aqueous Pu(IV) to PuO2 nanoparticles", опубликованном в журнале Angewandte Chemie, сотрудники кафедры радиохимии химического факультета МГУ и их зарубежные коллеги немного улучшили Периодическую таблицу элементов Д.И.Менделеева, впервые в мире обнаружив (и доказав) наличие пятивалентного плутония в интермедиатах на пути из растворов четырехвалентного плутония (что обычно) к наночастицам диоксида плутония (чем авторы и до этого долго и успешно занимались).
Статья - пример очень эффективного сотрудничества в фундаментальной науке химиков, физиков, спектроскопистов (Kristina Kvashnina) и теоретиков - расчётчиков (Sergei Butorin). Международный коллектив охватил Москву (МГУ), Университет Уппсала и ITU в Карлсруэ, Дрезден, Гренобль (ESRF- спектроскопия высокого разрешения, впервые использован М4 край для плутония).
В ходе получения частицы диоксида плутония (PuO2) авторы использовали различные прекурсоры. Оказалось, что соединения шестивалентного плутония в щелочной среде могут привести к кристаллизации фазы (NH4)PuO2CO3, которая стабильна в течение нескольких месяцев (минимум 3 месяца по данным авторов) и содержит пятивалентный плутоний по данным РФЭС/XANES и альтернативным методам анализа. Это - уникальное соединение пятивалентного плутония, которые раньше не описывали даже самые смелые учебники по неорганической химии.
"We report here experimental evidence that the formation of PuO 2 nanoparticles from oxidized Pu(VI) under alkaline conditions proceeds through the formation of an intermediate Pu(V) solid phase, similar to (NH4)PuO2CO3 , which is stable over a period of several months. For the first time, state‐of‐the‐art experiments at Pu M4 and at L3 absorption edges combined with theoretical calculations unambiguously allowed to determine the oxidation state and the local structure of this intermediate phase.", - говорится в аннотации к статье.
Получение новой фазы пятивалентного плутония проливает свет на сложнейшую химию этого элемента, это фундаментальное открытие, крайне ценное для понимании химии актинидов, что открывает также и новые возможности дальнейшей разработки более эффективных технологий переработки радиоактивных отходов и, в конечном итоге, сделает нашу зеленую планету чище и безопаснее.
