Международный коллектив ученых с участием российских исследователей получил новый тип нанотрубок из атомов урана и серы, которые можно использовать в качестве уникальных форм для захоронения радиоактивных отходов. Результаты исследования, поддержанного Российским научным фондом, опубликованы в журнале Nanomaterials.

Нанотрубки — одна из форм строения вещества, которая благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам в последние десятилетия привлекает большое внимание исследователей по всему миру. Особенно известны углеродные нанотрубки, которые используют в различных областях современной высокотехнологичной промышленности, таких как электроника и катализ.

До этого получить урановые нанотрубки ученым удавалось лишь однажды: 15 лет назад профессор СПбГУ, член-корреспондент РАН Сергей Кривовичев создал схожий материал с атомами селена вместо серы, однако он оказался недостаточно устойчивым, что связано с особенностями поведения селена при воздействии воды и высоких температур. Несмотря на многочисленные попытки научных групп по всему миру получить нанотрубки с ураном в других химических системах, все подобные разработки оказались безуспешными: обычно подобные соединения урана образуют слоистые структуры.

Однако ученые смогли создать более устойчивые урановые материалы с добавлением серы.

«Нанотрубки с ураном и серой показывают значительную устойчивость при увеличении температуры, что является очень важным свойством с точки зрения их перспективного применения для атомной промышленности, — отметил ведущий автор статьи, доктор геолого-минералогических наук, профессор СПбГУ Олег Сийдра. — Их можно использовать для разделения радиоактивных элементов, а также они могут стать одной из уникальных форм захоронения радиоактивных отходов».

Строение нанотрубок, открытых учеными-кристаллографами. Oleg I. Siidra et al/Nanomaterials

Разработанный метод синтеза путем испарения из раствора при комнатной температуре позволяет получить большой выход полезного компонента. Нанотрубки образуются путем сворачивания слоев, сложенных ураном и серой, а их диаметр составляет примерно полтора нанометра.