3101: Físicos disseram que era impossível, mas descobriram uma nova forma estável de plutónio

CIÊNCIA

(dr) Kristina Kvashnina
Nanopartícula de dióxido de plutónio

Nada é impossível, e uma equipa de químicos acaba de o provar. Os cientistas criaram um novo composto de plutónio (Pu) com um estado de oxidação pentavalente inesperado – Pu (V).

Este novo composto – Pu (V) – é sólido e estável e pode representar uma fase transitória nos repositórios de resíduos radioactivos. O artigo científico foi publicado em Outubro na Angewandte Chemie.

Uma das propriedades mais fundamentais do comportamento químico do plutónio é a variedade dos seus estados de oxidação. Este estado é definido pelo número de electrões que são removidos dos orbitais de valência de um átomo neutro.

Quatro estados de oxidação (de III a VI) podem coexistir sob condições ambientais, já  os estados (VII) e (VIII) são propostos como estáveis ​​sob condições oxidantes altamente alcalinas. O plutónio no estado de oxidação pentavalente, Pu (V), possui três electrões na camada 5f, deixando os orbitais 6d vazios.

“Tudo começou quando estávamos a tentar criar nano-partículas de dióxido de plutónio usando diferentes precursores”, contou Kristina Kvashnina, física do Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, citada pelo Sci-News.

Quando os pesquisadores usaram o precursor Pu (VI) perceberam que uma reacção estranha ocorreu durante a formação das nano-partículas de dióxido de plutónio. “Todas as vezes que criamos nano-partículas a partir de outros precursores, Pu (III), (IV) ou (V), a reacção foi muito rápida, mas aqui notamos um fenómeno estranho”, explicou Kvashnina.

Depois de terem realizado uma experiência de detecção de fluorescência de alta energia e resolução, os cientistas concluíram que o fenómeno deveria ser o Pu (V), plutónio pentavalente, uma forma nunca observada do elemento. Experiências posteriores confirmaram as premissas iniciais e demonstraram a estabilidade a longo prazo dessa fase.

“A existência desta nova fase sólida de Pu (V), que é estável, terá que ser levada em consideração a partir de agora”, disse Kvashnina. “Esta descoberta mudará as previsões teóricas do comportamento do plutónio no ambiente ao longo de um período de um milhão de anos.”

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Por ZAP
27 Novembro, 2019