29/07/2020
Новости институтов
Российские химики нашли способ получения металлического технеция
170
Российские ученые из РХТУ имени Д.И. Менделеева вместе с коллегами из МИФИ, ИФХЭ РАН, Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН и Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» нашли простой и дешевый метод синтеза технеция — дорогого и очень востребованного металла, который практически не встречается в природе. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Electroanalytical Chemistry.
Технеций — это радиоактивный элемент, который в большом количестве содержится в отработанном ядерном топливе. Его широко применяют в ядерной медицине как контрастную метку для диагностики внутренних органов и опухолей, но из-за сложного процесса получения он остается очень дорогим.
При этом для визуализации тканей нужен не простой технеций, а его особый, метастабильный изотоп с периодом полураспада всего шесть часов. Поэтому его получают прямо в клиниках с помощью портативных ядерных генераторов, в которых потоком нейтронов бомбардируются молибденовые мишени.
Российские химики предложили извлекать металл из отработанного ядерного топлива при помощи электрического тока, пропускаемого через растворы технеция.
"У технеция есть множество степеней окисления, и в смеси, получающейся после облучения молибденовой мишени, он преимущественно находится в своей высшей степени окисления +7. А выделять его лучше всего уже в виде металла со степенью окисления 0 — так с ним дальше можно будет делать что угодно", — приводятся в пресс-релизе РХТУ слова первого автора работы, профессора Виталия Кузнецова.
Прежде всего исследователям нужно было установить, возможно ли в принципе электроосаждение металлического технеция. Для этого они взяли пертехнетат калия — соль KTcO4, в которой технеций имеет степень окисления +7, и опустили в ее раствор платиновые электроды, на которые подавали напряжение до 1,6 вольт.
Из обычного водного раствора получить металлический технеций невозможно: во время электролиза на поверхности электродов образуется пленка оксидов технеция, которая не проводит электрический ток и блокирует его дальнейшее восстановление до металла. Поэтому ученые подобрали другой электролит — вместо чистой воды использовали концентрированные растворы ацетатов, в которых поддерживался постоянный рН и нежелательные процессы были минимизированы.
В такой среде авторы смогли восстановить технеций до степени окисления 0 и осадить его в виде пленок на электроды. Правда рентгеновская спектроскопия показала, что технеций в этих пленках находится не в металлическом, а аморфном состоянии.
"Химия и тем более электрохимия технеция исследована еще очень плохо и было важно показать, что вообще существует принципиальная возможность получения полного электровосстановления технеция, пускай и с осаждением частично аморфного, а не полностью металлического покрытия", — комментирует Виталий Кузнецов.
Ученые отмечают, что пока они работали не с реальным источником технеция — отработанным ядерным топливом, а с модельным составом KTcO4, в котором технеций присутствует в той же самой степени окисления +7. Ту же степень окисления имеет и метастабильный изотоп 99Тс для ядерной медицины, получаемый после облучения молибденовой мишени.
Сейчас ученые отрабатывают новые составы сред для проведения электроосаждения с получением более качественных металлических покрытий технеция.
Кстати у металлического технеция есть еще одно очень интересное применение. Посредством ядерных реакций из него можно синтезировать рутений — драгоценный металл платиновой группы, который все активней используют в электронике, в то время как его запасы в земной коре чрезвычайно ограничены.
Фото: Изображения головного мозга при болезни Альцгеймера, полученные с помощью изотопа технеция
Источники
Редкий металл технеций научились дешево получать в России
Редкий металл технеций научились дешево получать в России
Российские ученые предложили новый способ получения технеция
Российские химики нашли способ получения металлического технеция
Похожие новости
-
04/09/2016
IV Молодёжная школа «Магнитный резонанс и магнитные явления в химической и биологической физике»
С 4 по 8 сентября 2016 г. в новосибирском Академгородке пройдет IV Молодежная школа с международным участием "Магнитный резонанс и магнитные явления в химической и биологической физике". 3959
-
16/08/2017
Директор ИК СО РАН Валерий Бухтияров посетил ВИАМ
15 августа 2017 года Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ) посетил директор Института катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук, академик РАН Валерий Иванович Бухтияров. 1812
-
24/12/2019
Выбор РИА Новости: главные достижения российской науки 2019 года
Ученые в России в нынешнем году получили знаковые результаты в самых разных областях – от астрономии до археологии, причем многие достижения имеют выходы на практическое применение. Примечательно, что существенную лепту здесь внесли не только признанные научные центры, но и ведущие отечественные вузы. 853
-
13/10/2016
Новосибирские ученые удостоены премии за выдающиеся работы в области катализа
Премиями имени выдающихся ученых академия наук поощряет научные труды, открытия и изобретения, имеющие большое значение для науки и практики. Премия А.А. Баландина учреждена Российской академией наук и присуждается отечественным ученым за выдающиеся работы в области катализа. 2902
-
15/09/2016
Валерий Бухтияров: катализ - междисциплинарная область науки
Чаепития в Академии" — постоянная рубрика Pravda.Ru. Писатель Владимир Губарев беседует с выдающимися учеными. Сегодня мы публикуем интервью с членом-корреспондентом РАН, доктором химических наук, специалистом в области физико-химии поверхности, гетерогенного катализа и функциональных наноматериалов Валерием Бухтияровым. 2213
-
29/07/2020
Программа "Академгородок 2.0" требует комплексного развития территории, убеждены в СО РАН
Как обеспечить ритмичное, без проволочек, финансирование мегапроекта СКИФ? Что предусматривает и когда заработает новая программа "академического лидерства"? Самые острые, обсуждаемые в Академии наук и вузовском сообществе вопросы стали предметом диалога министра науки и высшего образования России Валерия Фалькова с руководителями Сибирского отделения РАН, ректорами и преподавателями сибирских вузов. 301
-
22/01/2020
Руководители региональных отделений РАН рассказали о результатах прошлого года
Открытия, новые научные центры, международные связи и старые проблемы отделений — в репортаже Indicator.Ru с первого заседания Президиума РАН в 2020 году. Дальний Восток: экспертные заключения и двустворчатые моллюски Российская академия наук вышла из отпуска. 644
-
28/06/2016
Валерий Бухтияров: главная проблема нашей науки - невостребованность экономикой научных результатов
Современная наука, в частности химия, стремительно меняет свои приоритеты, и уследить за этим процессом нелегко. В первую очередь это касается катализа — той области науки, которая несет в себе черты не только химии, но и физики, математики, биологии. 2435
-
11/04/2017
IV Конференция «Боресковские чтения»
IV Конференция «Боресковские чтения» проводится в год 110-летия со дня рождения академика Георгия Константиновича Борескова в Новосибирском Академгородке с 19 по 21 апреля 2017 г. Научная программа конференции включает пленарные и ключевые лекции приглашенных российских и зарубежных лекторов, а также устные и стендовые доклады. 3370
-
08/12/2016
Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива
Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив. 3086