Российские химики выявили связи урана в радиоактивно загрязненных грунтах
Химические формы урана (VI) в загрязненных грунтах определили российские ученые, 30 марта сообщает пресс-служба МГУ им. М. В. Ломоносова.
Данные, которые установила команда ученых в составе сотрудников кафедры радиохимии химфака МГУ и их коллег из НИЦ «Курчатовский институт» и Института физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, будут использованы для разработки стратегии по предотвращению миграции и биодоступности радионуклидов.
Результаты исследования научный коллектив представил в статье «От EXAFS эталонных соединений к определению U (VI) в загрязненных средах», опубликованной в Journal of Synchrotron Radiation.
Радиоактивные соединения заняли особое место среди факторов загрязнения окружающей среды. Загрязнителями в этом случае выступают отходы деятельности предприятий по наработке ядерных материалов, а также приборы, материалы и даже здания, которые называют объектами ядерного наследия.
Необходимость предотвращения радиоактивного заражения от таких объектов потребовала создания оптимальной стратегии обращения с ними.
Чтобы определить физико-химические формы радиоактивных элементов в почвах, подземных водах, техногенных грунтах и других средах вблизи объектов ядерног7о наследия специалисты используют самые чувствительные методы анализа.
Химически, почва и грунт представляют собой смесь различных по структуре и элементному составу соединений. При этом анализ почвы затруднен тем, что во всем объеме образца не соблюдаются закономерности взаимного расположения атомов.
Поэтому структуру грунтов нельзя определить классическими методами рентгеновской дифракции, которые применяются для исследования, например, кристаллов. Это заставило научную группу использовать для изучения ближайшего окружения атомов урана в образцах почв элемент-селективный метод рентгеновской спектроскопии поглощения (EXAFS).
С помощью EXAFS ученые определили структурные параметры соседних с ураном атомов и форму радиоактивного соединения. Студентка 4 курса факультета наук о материалах МГУ Анна Крот, принявшая участие в исследовании, пояснила:
«Знание того, в каком химическом окружении находится уран в загрязненных природных объектах, поможет нам понимать, как предотвратить миграцию и сделать его менее биодоступным. В процессе исследования мы усложняем модель грунта. Варьируя концентрации урана, кислотность среды и другие параметры, мы расширяем круг лабораторных „стандартов“, чтобы затем сравнивать с ними реальные образцы».
Новый подход позволил установить, что в образце загрязненной почвы уран находится в карбонатной и оксигидроксидной фазах.
Научная группа предполагает далее изучить разные виды загрязненных грунтов и выявить зависимость миграции и биодоступности урана от влияния природных факторов.
«В объектах ядерного наследия были реализованы различные сценарии образования радиоактивно загрязненных материалов, — рассказала одна из авторов статьи, с. н. с. кафедры радиохимии химфака МГУ Ирина Власова. — Да и сами объекты существуют уже многие десятилетия в различных условиях окружающей среды. Поэтому сейчас нам важно воспроизвести обширный диапазон возможных вариантов взаимодействия радионуклида с другими соединениями в природе».
Полученные данные помогут экологам контролировать загрязнение окружающей среды ураном и разработать эффективные методы реабилитации территории или же подобрать наиболее устойчивые барьерные материалы, отмечают исследователи.
