Ловушка для цезия-137: вспыльчивый, как все щелочные металлы, радионуклид удалось «встроить» в кристаллический каркас. Новый материал может помочь в безопасном обращении с радиоактивными отходами.
Сотрудники Института физической химии и электрохимии имени Фрумкина РАН синтезировали и подробно исследовали первый в мире биметаллический металлорганический каркас (МОК), в кристаллической решетке которого одновременно присутствуют ионы нептуния и цезия. Новый материал продемонстрировал исключительную устойчивость к воздействию воды, высоких температур и интенсивного ионизирующего облучения. Продукт предполагается использовать для иммобилизации коварного цезия-137 в атомной энергетике и в других областях его применения.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (грант № 25-73-10086) и опубликовано в журнале Chemical Communications.
Каркас, который не боится ни воды, ни радиации
Металлорганические каркасы (metal-organic frameworks) считаются одним из самых перспективных классов материалов благодаря их пористой структуре и возможности тонкой настройки свойств. Особый интерес представляют МОК на основе актинидов — элементов, способных существовать в нескольких степенях окисления и формировать сложные координационные структуры. Именно такие материалы рассматриваются как потенциальные сорбенты для улавливания радиоактивных продуктов деления, включая изотопы йода, технеция, цезия, криптона и ксенона с большими и средними сроками полураспада.
Российские исследователи получили новый каркас сольвотермальным методом. Его строительным блоком стал кластер Np4Cs2O8, где атомы нептуния и цезия связаны кислородными мостиками. При этом нептуний находится в степени окисления +V, а размер узких пор материала ограничен диаметром 2,69 ангстрема.
Источник: hi-tech.mail.ru