Vedci úplnou náhodou objavili novú stabilnú formu plutónia
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 21. 10. 2019
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Plutónium je prvok známy svojou vysokou nestabilitou, kvôli ktorej sa náročne prepravuje, skladuje a likviduje. Tím vedcov však náhodou objavil stabilnú formu plutónia, ktorá by mohla viesť k novým spôsobom riešenia týchto problémov.
Plutónium je veľmi nestabilné, čo z neho robí neuveriteľne silný zdroj energie, no aj potenciálne devastujúci prvok, ktorý môže spôsobiť ekologickú katastrofu. Niektoré izotopy plutónia môžu totiž pretrvať v prostredí desiatky miliónov rokov, čo je zlá správa v prípade, ak sa dostane napríklad do podzemnej vody.
Vzhľadom na to je dôležité o tomto prvku vedieť čo najviac, aby sa zabezpečilo jeho čo najbezpečnejšie vytváranie, používanie, preprava, skladovanie a likvidácia. Nemeckí vedci z Helmholtzovho výskumného centra (Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf - HZDR) práve počas skúmania týchto vecí náhodne objavili novú stabilnú formu plutónia.
Jednou z bezpečnejších foriem prvku je oxid plutónia, čo je relatívne stabilný keramický materiál, ktorý sa nerozpúšťa vo vode a má vysokú teplotu topenia. Nano častice oxidu plutónia sa môžu vyrábať z rôznych prekurzorov vo forme rôznych izotopov plutónia. A zatiaľ čo sa snažili vedci použiť prekurzor nazývaný ako Plutónium (VI), alebo Pu (VI), ktorý bol rozpustený vo vode, tím uvidel zvláštnu reakciu.
Počas svojho prechodu na oxid plutónia sa Pu (VI) dostal do prechodnej fázy, ktorá je pevná a stabilná. Zdalo sa pritom, že ide o Plutónium (V) alebo Pu (V), ale táto forma nie je zvyčajne tuhá ani stabilná. V skutočnosti bolo zistenie také prekvapujúce, že prvotnou reakciou výskumníkov bol predpoklad, že syntéza zlyhala.
„Zakaždým, keď vytvárame nano častice z ostatných prekurzorov Pu (III), (IV) alebo (V), reakcia je veľmi rýchla, ale tu sme počas nej spozorovali zvláštny jav,“ hovorí Kristina Kvashnina, vedúca výskumnej práce v štúdii. „Chemici tomu vôbec neverili, ale výsledky boli celkom jasné“.
Na potvrdenie objavu vedci testovali tento produkt v zariadení Rossendorf Beamline, čo je röntgenový absorpčný spektrometer. Ten umožní študovať energiu rádioaktívnych materiálov ich vystavením röntgenovým lúčom a následným zmeraním fluorescencie. Experimenty potvrdili novú fázu Pu (V). Vedci ju dokonca o tri mesiace neskôr skontrolovali a zistili, že tento materiál bol dlhodobo stabilný.
Zatiaľ nie je presne jasné, k čomu môže smerovať tento nový objav, no tím hovorí, že sa bude musieť zobrať do úvahy pri snahe predpovedať, čo sa s jadrovým odpadom deje počas veľmi dlhého časového obdobia. Je to podľa nich náročná úloha, no existencia tejto novej fázy Pu (V) môže zmeniť teoretické predpovede správania sa plutónia v životnom prostredí v období miliónov rokov.
