Способ получения металлического технеция в РХТУ
Российские ученые из РХТУ имени Д.И. Менделеева вместе с коллегами из других институтов
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 Кузнецов.
29/07/2020
Источники: https://ria.ru