Фотопроцессы в твердотельных нанокластерах урана

Abstract

Повышенные уровни оптического возбуждения, попадающего в полосу поглощения фотоактивных соединений уранила (UО2(HCОО)2H2О, NaUO2(СН3СOO)3) приводят, при определенных условиях, как к обратимому, так и необратимому валентному преобразованию структурообразующего атома урана. Облучение монокристаллов и мелкокристаллических образцов выбранных соединений осуществлялось как набором, так и отдельными линиями излучения аргонового или криптонового лазеров. Температура объектов, с помощью оптического гелиевого криостата варьировалась в широких пределах от 4,2 до 77 К. В монокристаллах NaUO2(СН3СOO) при 77 К, наблюдается твердофазное фотовосстановление U(VI) до устойчивого при низкой температуре пятивалентного состояния. Термическая активация (Т>190 К) создает условие развития обратного процесса. Оптическое возбуждение мелкокристаллических образцов UO2(НСOO)2Н2O и NaUO2(СН3СOO)3 при той же температуре приводит к восстановлению U(VI) до четырехвалентного состояния. Воздействие кислорода воздуха ведет к окислению восстановленного урана до исходного шестивалентного состояния. Обсуждается возможная кинетика замкнутых восстановительно-окислительных циклов, присущих данным соединениям.