Ученые СПбГУ синтезировали в лаборатории аналог самого сложного минерала на Земле

Группа ученых, возглавляемая кристаллографами Санкт-Петербургского университета, смогла синтезировать в лаборатории аналог самого сложного со структурной точки зрения минерала Земли — юингита. Юингит — минерал, который был обнаружен в середине 2010-х годов в выработанной урановой шахте Плавно, расположенной в Чешской Республике. Это наиболее сложный по своей структуре из всех известных минералов на Земле. Кроме того, из-за специфических термодинамических условий, необходимых для его образования, минерал считается очень редким.

Кристаллы и структура синтетического юингитоподобного соединения
© Пресс-служба СПбГУ

Исследователи смогли получить синтетический аналог, близкий по составу и кристаллической структуре к природному юингиту, путем сочетания низкотемпературного гидротермального синтеза и испарения при комнатной температуре.

Как отмечают ученые, устойчивость найденного минерала несколько выше, чем у синтетического соединения (согласно визуальным наблюдениям и экспериментальным исследованиям). Тем не менее синтетическую фазу можно рассматривать как первичный и метастабильный продукт реакции, который в условиях окружающей среды в дальнейшем сможет перекристаллизоваться в более устойчивую форму минерала.

По словам доцента кафедры кристаллографии СПбГУ, председателя научной комиссии Института наук о Земле и руководителя исследования Владислава Гуржия, уникальность юингита заключается в его кристаллической структуре, основу которой составляют нанокластеры из атомов урана и карбонатных групп. Такие структурные комплексы не были известны до открытия минерала ни в природе, ни среди синтетических соединений, поэтому ученые СПбГУ и захотели воссоздать в лаборатории это уникальное творение природы.

«У нашей группы довольно богатый опыт получения аналогов минералов в лабораторных условиях и синтеза новых соединений с минералоподобными структурами. Но даже имея такой опыт, мы работали над экспериментом почти полтора года — столько времени потребовалось на налаживание протокола синтеза для получения достаточно крупных кристаллов, которые позволили получить достоверную структурную модель», — подчеркнул Владислав Гуржий.

Соединение, полученное исследователями в лаборатории, немного отличается по составу от природного. Так, в структуре минерала уран-карбонатные кластеры связываются через атомы магния и кальция, а синтетическое соединение содержит только кальций. Однако это никак не сказывается на принципе упаковки нанокластеров в кристаллической структуре.

Читайте также:  Копролиты помогли объяснить происхождение народов

Кроме фундаментального научного интереса, данное исследование представляет и вполне практическую ценность, поскольку даже на выработанных месторождениях, вроде шахты Плавно, остается значительное количество урана в рассеянной форме.

«Поняв механизм вторичного минералообразования (перекристаллизации), в результате которого образуется юингит, можно будет контролировать процессы выноса урана в окружающую среду. Или, наоборот, создать условия, при которых в случае необходимости будет возможно перевести уран в растворенную форму, чтобы он стал менее опасен для человека», — добавил Владислав Гуржий.

Статья опубликована в журнале Materials
Источник: Пресс-служба СПбГУ

Похожие статьи:

  1. Тибетское плато поднимается и расширяется
  2. Экспедиция судна «Адмирал Владимирский» подтвердила существование острова Яя
  3. В ближайшие 100 лет Земля может поменять полюса
  4. Геофизики спрогнозировали увеличение продолжительности суток на Земле
  5. Иркутские ученые открыли новый минерал
  6. Геологи обнаружили «утечку» тяжелого железа из ядра Земли
Читайте также:  Ученые Петербургского Политеха первыми в мире обнаружили новый эффект в стеклах

Метки География, Геология. Закладка постоянная ссылка. « Разработка Пермского Политеха поможет выращивать кожу Генетики узнали, что у куколки общего с эмбрионом »

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Сайт

Δ

Источник материала: sci-dig.ru

Поделиться новостью: