Физикам впервые удалось получить параметры ядерного магнитного резонанса для плутония. Он был последним элементом, для которого эти параметры оставались неизвестными. По словам исследователей, новые результаты помогут в изучении химических свойств соединения этого элемента и, как следствие, прояснят процессы, происходящие с ядерными отходами. Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводит New Scientist.
Явление ядерного магнитного резонанса было открыто в 30-е годы прошлого века и представляет собой поглощение или излучение электромагнитной энергии ядрами с полуцелым спином в сильном магнитном поле. Открытие этого эффекта, среди прочего, привело к созданию метода магнито-резонансной томографии, а также появлению новых методов изучения состава различных веществ.
Для работы подобных методов необходимо в первую очередь знать "отклик" ядра в магнитном поле. Последним ядром с полуцелым спином, для которого такой отклик не был известен, был плутоний. Теперь ученым удалось решить эту проблему. По словам исследователей, сделать это удалось, поместив образцы крайне чистого оксида плутония в мощное (от 4 до 8 тесла) магнитное поле при температуре 4 кельвина.
По словам самих исследователей, во время работы они сами до конца не верили в успех предприятия - дело в том, что вычислить структуру безуспешно пытались в течение последних 50 лет. Теперь, когда параметры ядерного магнитного резонанса известны, ученые планируют использовать их для изучения, например, ядерных отходов. "В теории можно взять образец отходов и довольно дешево, безопасно и легко определить очень точно, в каких условиях подобные отходы следует хранить", - рассказал один из авторов работы Георгис Коутролакис журналу New Scientist о перспективах метода.
В октябре 2011 года физики использовали метод ядерного магнитного резонанса для того, чтобы впервые на практике проверить эргодичность конкретной динамической системы. Исследование сразу двух коллективов ученых появилось в журнале Angewandte Chemie.
- Подпись автора
