اکثر مردم اورانیوم را به عنوان سوخت نیروگاههای هسته ای می شناسند. اما این رایج ترین کاربرد این فلز سنگین است. این عنصر در بسیاری از زمینه های دیگر مانند رنگ ، وسایل پزشکی و سلاح نیز استفاده می شود. دانشمندان آزمایشگاه میکروبیولوژی محیطی (EML) اخیراً کشف مهمی در مورد وجود ساختار نانوسیمی اورانیوم انجام داده اند که می تواند پیامدهای مهمی در اصلاح خاک و آب های زیرزمینی و همچنین مدیریت پسماندهای رادیواکتیو داشته باشد.
تحقیقات آنها به تازگی در ارتباطات طبیعت منتشر شده است.
اورانیوم یک فلز سنگین رادیواکتیو است که در پوسته زمین و همچنین این عنصر با غلظت کمی در آب ، هوا ، گیاهان و موجودات زنده وجود دارد. انسان ها نیز مقادیر کمی اورانیوم در استخوان های خود دارد.
دانشمندان EML خواص اورانیوم را به عنوان طبیعی در محیط زیست مورد مطالعه قرار دادند و به درک چشمگیری در مورد چگونگی عبور این عنصر از یک حالت اکسیداسیون به حالت دیگر و همچنین تبدیل شدن آن از یک ترکیب محلول در آب به یک ماده معدنی پایدار دست پسدا کردند.
ژزن پان ، دانشمند EML و نویسنده اصلی این تحقیق ، می گوید: در حالت اکسیداسیون 6+ ، اورانیوم اکثراً محلول است و بنابراین می تواند بدون کنترل در محیط پخش شود. اما در حالت اکسیداسیون +4 ، محلولیت آن کم می شود و از تحرکش کاسته می شود.
در این تحقیق ما توانستیم مکانیسم نانو مقیاس بین اورانیوم و ذرات مگنتیت را با انتقال یک اکسید آهن مغناطیسی از یک حالت اکسیداسیون به حالت دیگر مشخص کنیم. ما پایداری اورانیوم را در حالت اکسیداسیون 5+ که معمولاً قابل استفاده است را نشان دادیم.
کشف یک ساختار نانوسیمی
دانشمندان در همین حین از شناسایی یک پدیده مولکولی جالب که در هنگام تبدیل از حالت اکسیداسیون +6 به +4 رخ می دهد خبر دادند. آنها تشکیل نانوسیمهای جدید متشکل از نانوذرات بسیار کوچک (1-2 نانومتر پوند) را کشف کردند که به طور خودجوش در زنجیره ها جمع می شوند. این زنجیره ها در نهایت با بزرگتر شدن نانوذرات جدا می شوند.
دانشمندان توانستند به لطف میکروسکوپ های الکترونی موجود در مرکز بین رشته ای میکروسکوپ الکترونی (CIME) ، نانوسیمی ها را که قطر آنها فقط 2 تا 5 نانومتر یا 100000 برابر نازک تر از موی انسان است را مشاهده کنند.
شناسایی ساختار نانوسیمی می تواند درک چگونگی گسترش ترکیبات رادیواکتیو در زیرزمین سایتهای آلوده را بهبود بخشد.
ریزلان برنیه – لاتمانی ، رئیس EML می گوید که این یافته ها فواید زیادی دارد زیرا آنها چگونگی شکل گیری مواد معدنی در مقیاس نانو را از طریق تعامل آب و مواد معدنی نشان می دهد. اکنون ما درک بهتری از مکانیسم های مولکولی موجود برای کار در این فرآیند داریم.
منبع: phys
