एक गोल छेद में एक वर्ग चरम फिट करना-हेमेटाइट में बंधे यूरेनियम की आश्चर्यजनक संरचना

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Anonim

मिट्टी में यूरेनियम संदूषण को स्थिर करने के लिए एक आशाजनक दृष्टिकोण रेडियोधर्मी यूरेनियम को हेमेटाइट जैसे लौह-असर वाले खनिजों में ढंकना है। लेकिन हेमेटाइट के साथ यूरेनियम कितना अच्छा है और कितनी देर तक? वैज्ञानिकों ने हेमेटाइट में बंधे यूरेनियम की रासायनिक संरचना पर असहमत हैं, जिससे लंबी अवधि की भविष्यवाणी मुश्किल हो जाती है। आणविक गतिशीलता मॉडलिंग के साथ सटीक प्रयोगात्मक विशेषता को जोड़कर, एक अंतरराष्ट्रीय शोध दल ने जवाब खोज लिया है। और यह किसी की उम्मीद नहीं है।

यूरेनियम प्रदूषण अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) साइटों और दुनिया भर के कई औद्योगिक क्षेत्रों में भूजल और मिट्टी में लगी हुई है, और कुछ रूपों को आसानी से ले जाया जा सकता है। यूरेनियम की गतिशीलता को सीमित करने के लिए एक दृष्टिकोण लोहा ऑक्साइड या अन्य खनिजों के साथ अपने बाध्यकारी को बढ़ाने के लिए है। ऐसा करने से वैज्ञानिकों को हजारों सालों तक यूरेनियम स्थिर रहने के लिए अपने दीर्घकालिक व्यवहार की बेहतर भविष्यवाणी करने में सक्षम बनाया जा सकता है।

जबकि वैज्ञानिक एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके कुछ समय के लिए लोहे के असर वाले खनिजों के लिए यूरेनियम के बाध्यकारी का अध्ययन कर रहे हैं, विभिन्न शोधकर्ताओं ने समान रूप से विभिन्न तरीकों से समान डेटा का अर्थ दिया है। यह एक कठिन समस्या रही है क्योंकि यूरेनियम, एक गोल छेद में एक वर्ग चरम की तरह, मिट्टी में पाए जाने वाले सबसे प्रचुर मात्रा में लौह खनिजों में से एक हेमेटाइट की क्रिस्टल संरचना में फिट नहीं होना चाहिए। प्रशांत नॉर्थवेस्ट नेशनल लेबोरेटरी और मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित समाधान, अपने सिर पर पिछले काम को बदल देता है। डीओई के विज्ञान कार्यालय, मूल ऊर्जा विज्ञान कार्यालय, पीएनएनएल में भूगर्भ विज्ञान कार्यक्रम, और ईएमएसएल में कैस्केड सुपरकंप्यूटर का उपयोग करते हुए, पर्यावरणीय आण्विक विज्ञान प्रयोगशाला, पर्यावरण उपयोगकर्ता सुविधा के डीओई कार्यालय, टीम ने यूरेनियम के कई संभावित परमाणु संरचनाओं की गणना की इस खनिज की संरचना में शामिल है।

उन्होंने पाया कि इसके गठन के दौरान हेमेटाइट की परमाणु संरचना में बनाए गए रिक्तियां यूरेनियम को समायोजित करती हैं। न तो यह आवास और न ही यूरेनियम द्वारा दिखाया गया लचीलापन की उम्मीद थी। इस बाध्यकारी प्रक्रिया को पहले कभी पहचाना नहीं गया था, लेकिन इस खोज को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों ने पहले वैज्ञानिक साहित्य में कई रहस्यों की व्याख्या की थी। यह काम नए अध्ययनों का द्वार खोलता है कि अन्य रेडियोधर्मी प्रदूषक मिट्टी के खनिजों से कैसे जुड़ते हैं और इससे इन सटीक भविष्यवाणियों के पर्यावरण में व्यवहार करने के बारे में अधिक सटीक भविष्यवाणियां होती हैं।

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