 |
|
Чтобы изучить нептуний и плутоний нужна новая химия
|
| Окисление — это процесс, при котором атомы теряют электроны во время химической реакции. Среди радиоактивных элементов нептуний и плутоний окисляются гораздо труднее, чем уран. Чтобы изучить эти элементы, ученые разработали донорные лиганды — молекулы, которые придают электронную плотность металлическим центрам. Это позволяет ученым стабилизировать эти металлы, поскольку они становятся более бедными электронами (другими словами, достигают более высоких степеней окисления). Это перемещает их окислительные потенциалы (энергии, при которых можно удалить электрон) в гораздо более доступный диапазон. Это позволяет ученым изучать необычные комплексы церия, урана и нептуния. В частности, это помогает исследователям изучить, как высокие степени окисления влияют на структуру и химическое поведение этих элементов. Доступ и изучение высоких степеней окисления комплексов урана, нептуния и плутония помогает ученым понять их химическую реакционную способность — насколько легко они образуют новые химические соединения. Это также помогает ученым изучать их окислительно-восстановительные свойства. |
|
| Это условия, при которых элементы теряют или приобретают электроны, а также химические продукты, образующиеся в результате этих реакций. Эти исследования могут пролить свет на то, как радиоактивные материалы могут вести себя в потоках ядерных отходов и хранилищах отходов. Кроме того, магнитные свойства этих элементов могут повлиять на развитие квантовой информатики и квантовых материалов. Однако с этими радиоактивными элементами трудно справиться. Это затрудняет ученым разработку молекулярной химии. Лиганды и электрохимические исследования в описанном здесь исследовании помогут решить проблемы ядерных отходов. В результате этого исследования был разработан лиганд, нарушающий симметрию, который позволил ученым синтезировать и провести детальную характеристику неводных комплексов урана, нептуния и плутония в высоких степенях окисления. Результаты опубликованы в журналах Inorganic Chemistry и Angewandte Chemie International Edition. Во всем ряду актинидов барьер окисления значительно увеличивается после урана, что часто затрудняет характеристику этих комплексов. |
| Более низкая симметрия позволяет ученым получать лучшие кристаллографические данные и проводить более тщательные спектроскопические и теоретические исследования структуры и электронных свойств этих комплексов. Этот лиганд является сильным донором электронов и обеспечивает достаточную поддержку бедным электронами комплексам с высокой степенью окисления, которые в противном случае не сохранились бы. Это позволяет исследователям разрабатывать подробные синтетические стратегии и неводные электрохимические установки для характеристики радиоактивных комплексов нептуния и плутония. Электрохимические исследования комплексов церия, урана и нептуния показывают, что этот лиганд сделал окислительные потенциалы этих соединений значительно более доступными. Эти окислительные потенциалы подтверждаются теорией и определяют химическую реакционную способность и физические свойства этих систем. Это создает основу для выделения и изучения новых комплексов нептуния и плутония в высокой степени окисления. |
| Источник |
