Постављање квадратног клинца у округлу рупу - изненађујућа структура уранијума везаног у хематиту

Chris Anderson: How YouTube is driving innovation (Јули 2019).

Anonim

Један обећавајући приступ за стабилизацију контаминације уранијума у ​​земљишту је да се радиоактивни уранијум покрије у минералима који садрже гвожђе као што је хематит. Али колико се уранијум везује с хематитом и колико дуго? Научници се нису сложили с хемијском структуром уранијума везаног у хематиту, чиме је отежано дугорочно предвиђање. Мерењем прецизне експерименталне карактеризације са моделирањем молекуларне динамике, међународни истраживачки тим је открио одговор. И то није оно што је неко очекивао.

Контаминација уранијума се налази у подземним водама и земљиштима на подручјима УС Департмент оф Енерги (ДОЕ) и под многим индустријским подручјима широм свијета, а неке форме могу се лако транспортовати. Један приступ ограничавања мобилности уранијума је да побољша везивање са оксидом жељеза или другим минералима. То би такође могло омогућити научницима да боље предвиде своје дугорочно понашање како би се осигурало да уранијум остаје стабилан хиљадама година.

Док су научници проучавали везивање урана на минералима који су имали жељезо неко вријеме користећи рентгенску спектроскопију, различити истраживачи тумачили су сличне податке на драстично различите начине. Ово је био тежак проблем, јер уранијум, као квадратни штапић у округлом рупу, не би требао бити у кристалној структури хематита, једног од најобимнијих минералних гвожђа пронађених у земљишту. Решење које су развили истраживачи у Пацифиц Нортхвест Натионал Лаборатори и Универзитет у Манчестеру, претвара претходни рад на својој глави. Уз подршку Канцеларије за науку ДОЕ-а, Канцеларије за основне енергетске науке, Геосциенцес програма на ПННЛ-у, и коришћењем суперрачунара Цасцаде у ЕМСЛ-у, Лабораторије за молекуларне науке у области животне средине, ДОЕ канцеларије за корисничке објекте, тим је израчунао многе могуће атомске структуре уранијума уграђени у структуру овог минерала.

Открили су да слободна места створена у атомској структури хематита током његовог формирања примају уран. Нити овај смјештај нити флексибилност показала је уранијум. Овај процес везивања никада раније није био идентификован, али методе које су користиле да би се пронашло могло би објаснити бројне мистерије које су претходно пријављене у научној литератури. Рад отвара врата новим истраживањима о томе како се остали радиоактивни загађивачи везују за минерале земљишта и доводе до тачнијих предвиђања како се ови загађивачи понашају у окружењу.

menu
menu