Ученые Ливерморской национальной лаборатории имени подтвердили влияние кислорода на уран

Ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса и Мичиганского университета обнаружили, что скорость охлаждения в реакциях резко влияет на тип образующихся молекул урана.

Исследование длилось в течение полутора лет, начиная с октября 2020 года, и было направлено на выявление соединений урана, которые могут образовываться в окружающей среде после ядерной аварии.

Уран и кислород могут объединяться, образуя сотни различных молекул в зависимости от концентрации кислорода и скорости охлаждения. Каждый из этих видов может иметь разное и отличное химическое поведение. Вот почему принципиально, конкретно какие молекулы образуются в итоге.

Для своих экспериментов ученые использовали настольную реакционную камеру размером 6х6 дюймов, разработанную тремя исследователями группы: Марком Бертоном, Джонатаном Кроухерстом и Дэвидом Вайсом. Они выпустили лазерный импульс мощностью 50 мДж, чтобы удалить часть металлической урановой мишени размером в квадратный сантиметр, используя инфракрасную спектроскопию на месте для диагностики.

В своих экспериментах учёные выяснили, что скорость охлаждения и количество кислорода влияют на то, как уран соединяется с кислородом. В частности, при охлаждении урана из плазмы при температуре около 10 000 градусов Цельсия за микросекунды (миллионные доли секунды) химические процессы отличаются от охлаждения в течение миллисекунд (тысячных долей секунды).

В зависимости от концентрации кислорода и скорости охлаждения, соединение урана и кислорода образует сотни различных молекул, каждая из которых может иметь разное и отличное химическое поведение. Поэтому важно то, какие именно молекулы образуются в результате.

Впервые эксперимент по влиянию количества кислорода, соединяющегося с ураном, на то, какие образуются молекулы урана, провел инженер-механик Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса Батикан Короглу в 2020 году. Эти результаты подтверждены в исследованиях Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса и Мичиганского университета.

По информации Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса