Un equipo internacional de investigadores del laboratorio alemán Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), encontraron un nuevo compuesto de plutonio con un estado de oxidación pentavalente inesperado. Es decir, Plutonio en estado sólida y estable que puede ser una fase transitoria en los depósitos de desechos radiactivos.
Los investigadores utilizaron el Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotrón, que se encuentra en Grenoble, Francia, para crear nanopartículas de dióxido de plutonio utilizando diferentes precursores para estudiar en ROBL.
Cuando utilizaron el precursor de plutonio (VI), se dieron cuenta de que se produjo una reacción extraña durante la formación de las nanopartículas de dióxido de plutonio.
“Cada vez que creamos nanopartículas a partir de otros precursores Plutonio III, IV o V la reacción es muy rápida, pero aquí observamos un fenómeno extraño a mitad de camino”, explicó Kristina Kvashnina, física del HZDR.
Los científicos pensaron que se trataba de plutonio pentavalente, una forma nunca antes observada del elemento, después de hacer un experimento de detección de fluorescencia de resolución de alta energía.
“¡Una fase estable de Pu (V)! – No, es imposible, no existe, la síntesis debe haber salido mal”, dijo el equipo de químicos de la Universidad Estatal de Moscú cuando analizaron los datos. “Los químicos estaban completamente incrédulos, pero los resultados fueron bastante claros”, agrega Kvashnina.
Los experimentos confirmaron la suposición inicial, y una repetición tres meses después incluso demostró la estabilidad a largo plazo de la fase. Al mismo tiempo, los teóricos en Suecia estaban ocupados haciendo predicciones de las características espectrales del borde de Pu M4, y los teóricos de ROBL identificaron las especies de esa nueva fase. Al final todo se unió y se confirmó la nueva fase Pu (V).
Los países en todo el mundo están haciendo esfuerzos para mejorar la seguridad del almacenamiento de residuos nucleares a fin de evitar la liberación de nucleidos radiactivos al medio ambiente. Se ha demostrado que el plutonio es transportado por las aguas subterráneas desde sitios contaminados durante kilómetros en forma de coloides, que se forman por interacción con arcilla, óxidos de hierro o materia orgánica natural.
El equipo de científicos dirigido por el HZDR estudia la química de los actínidos en condiciones ambientalmente relevantes, sintetizando dichos compuestos y luego estudiando su comportamiento electrónico y estructural, tanto con métodos avanzados de rayos X de sincrotrón como de manera experimental y teórica.
