ИСТИНА

Плутоний – элемент, обладающий сложным физико-химическим поведением, существующий в природных условиях в четырех различных степенях окисления и с легкостью претерпевающий окислительно-восстановительные превращения. Важной особенностью плутония является его высокая склонность к образованию суспензий коллоидных частиц в результате протекания реакций гидролиза. Эти коллоидные частицы могут играть большую роль в процессах, связанных с миграцией плутония в окружающей среде. Ранее было показано, что, несмотря на крайне низкую растворимость диоксида плутония в воде, плутоний может мигрировать с неорганическими и органическими коллоидами[1-2], также возможно образование наночастиц диоксида плутония в результате сорбционных процессов. На сегодняшний день остается большое количество вопросов, связанных с поведением коллоидных растворов плутония при низких значениях pH, а также с возможностью образовании наночастиц при гидролизе в данных условиях. В данной работе были исследованы наночастицы диоксида плутония, образующиеся из водных растворов Pu(IV) в диапазоне pH 1-4 методом быстрого химического осаждения. Морфология полученных частиц была исследована при помощи просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения и электронной дифракции. Для того, чтобы определить, в каких степенях окисления присутствует плутоний в наночастицах, был использован метод флуоресцентной спектроскопии рентгеновского поглощения с высокой разрешающей способностью (HERFD-XANES). Этот метод успешно используется для получения информации о локальной структуре и степени окисления актинидов в соединениях. [3-4] Этим же методом, а также при помощи спектрофотометрии в ультрафиолетовом и видимом диапазоне, был исследован коллоидный раствор плутония, который формируется при низких значениях pH. Было установлено, что при осаждении из водного раствора Pu(IV) в кислой среде образуются кристаллические частицы размером 2-3 нм и структурой PuO2, в которых отсутствует плутоний в степенях окисления, отличных от Pu(IV). Коллоидный раствор диоксида плутония представляет из себя смесь наночастиц PuO2 и раствора, который содержит Pu(III), Pu(IV) и Pu(VI), тем не менее, вклад Pu(IV) является превалирующим и составляет порядка 80%. Pu(III) и Pu(VI) образуются в растворе в результате протекания реакции диспропорционирования Pu(IV). [3].