|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Исследование локальной и электронной структуры соединений плутония и его аналоговНИР
Local and electronic structure investigation of plutonium compounds and its analogs
- Руководитель НИР: Романчук А.Ю.
- Ответственный исполнитель: Гербер Е.А.
- Подразделение: Кафедра радиохимии
- Срок исполнения: 21 августа 2019 г. - 30 сентября 2022 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 19-33-90127
- Номер ЦИТИС: АААА-А19-119082990100-4
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Экология и рациональное природопользование
- ПН России: Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
- Направление технологического прорыва России: Ядерные технологии
- Критическая технология России: Технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.15.23 Радиохимия
-
Ключевые слова:
электронная структура, актиниды, плутоний, локальная структура, уран
electronic structure, actinides, uranium, local structure, plutonium -
Описание:
Исследования химических свойств и поведения плутония в природных и технологических системах имеет большое фундаментальное и прикладное значение. Основными практическими задачами являются: разработка новых, эффективных способов обращения с радиоактивными отходами; вывод из эксплуатации объектов «ядерного наследия» и очистка загрязненных территорий; а также вопросы радиоэкологии – миграция радионуклидов в окружающей среде и воздействие на живые организмы, перераспределение по трофическим цепям и пр. При этом соединения плутония проявляют крайне сложные химические свойства, определяемые разнообразием степеней окисления от +3 до +7, а в экстремальных условиях также возможно существование степеней окисления +2 и +8. Данный проект направлен на характеризацию и исследование локальной и электронной структуры соединений плутония и его аналогов современными спектроскопическими и микроскопическими методами, такими как: спектроскопия рентгеновского поглощения в различных модификациях, рамановская спектроскопия, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения. Полученные результаты позволят сделать вывод о сходстве и различии соединений плутония и его аналогов, а также предоставят возможность в деталях охарактеризовать особенности локальной структуры этих соединений, и возможных проявлений наноразмерных свойств.
-
Abstract:
Investigation of plutonium behaviour and its chemical properties in environmental and technological systems is the question of a great fundamental and applied importance. The most practical tasks are development of new and effective ways of radioactive waste treatment; cease of operation of nuclear legacy objects; polluted areas decontamination as well as radioecology questions – radionuclides migration in the environment and its impact on living organisms, its redistribution among trophic chains and etc. Besides that, plutonium compounds exhibit extremely complicated chemical properties, which are determined by oxidation states diversity, from +3 to +7, while oxidation states +2 and +8 can also exist under extreme conditions. Current project is dedicated to characterization and investigation of local and electronic structure of plutonium compounds and its analogs with modern spectroscopic and microscopic methods such as x-ray absorption spectroscopy in different modifications, Raman spectroscopy, high-resolution transmission electron microscopy. Result will allow to make a conclusion about similarities and differences between plutonium compounds and its analogs and let to characterize in details local structure peculiarities of these compounds and also possible nanosized properties exhibition.
-
Планируемые результаты:
В результате рентгеноспектральных исследований соединений плутония и его аналогово – референсных образцов, наночастиц ЭО2, и других систем будет установлена их локальная структура и окружение. Будут определены основные отличия структуры наночастиц от аналогичных материалов в объёме. Будет установлено влияние размерного эффекта на структуру и локальное окружение атомов. Сопоставление данных результатов с реферными материалами позволит проанализировать общие закономерности, характерные для соединений плутония. На основании этих результатов будет сделан вывод о соответствии и сходстве локальной структуры соединений актинидов. Полученные результаты будут представлены на международных и российских конференциях, а также опубликованы в рецензируемых журналах.
- Добавил в систему: Ананьева Ирина Алексеевна
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 21 августа 2019 г.-31 августа 2020 г. | Исследование локальной и электронной структуры соединений плутония и его аналогов |
| Результаты этапа: Методом быстрого химического осаждения из водного раствора U(IV) в восстановительных условиях при pH 8-11 были получены высококристаллические наночастицы UO2, размер которых составил 2-4 нм, что аналогично поведению плутония в данных условиях. Полученные наночастицы UO2 были охарактеризованы различными методами, такими как: просвечивающая электронная микроскопия, рентгеновская дифракция, детектирование флуоресценции с высоким энергетическим разрешением (HERFD-XANES) и спектроскопия рентгеновского поглощения в области расширенной тонкой структуры (EXAFS) Было установлено, что U(IV) является основной степенью окисления в данных образцах, а также было обнаружено, что они с лёгкостью окисляются до U4O9 с течением времени или под действием пучка синхротронного излучения. Окисление наночастиц сопровождается ростом частиц до 6 нм. Высокая склонность к окислению для наночастиц UO2 не наблюдается для наночастиц PuO2 из-за исключительно высокой стабильности Pu(IV) и сильно меньшей стабильности окисленного плутония Pu(V/VI) по сравнению с U(V/VI). | ||
| 2 | 1 сентября 2020 г.-30 сентября 2021 г. | Исследование локальной и электронной структуры соединений плутония и его аналогов |
| Результаты этапа: | ||
| 3 | 1 октября 2021 г.-30 сентября 2022 г. | Исследование локальной и электронной структуры соединений плутония и его аналогов |
| Результаты этапа: Сопоставлены данные результатов с реферными материалами позволит проанализировать общие закономерности, характерные для соединений плутония. На основании этих результатов сделан вывод о соответствии и сходстве локальной структуры соединений актинидов. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".