Ученые Санкт-Петербурга создали аналог самого сложного минерала на Земле

Группа ученых, возглавляемая кристаллографами Санкт-Петербургского государственного университета, смогла синтезировать в лаборатории аналог самого сложного со структурной точки зрения минерала Земли — юингита. Об этом сообщили в комитете по науке и высшей школе города. 

Исследователи получили синтетический аналог, близкий по составу и кристаллической структуре к природному юингиту, путем сочетания низкотемпературного гидротермального синтеза и испарения при комнатной температуре. Как отмечают ученые, устойчивость найденного минерала несколько выше, чем у синтетического соединения. 

По словам доцента кафедры кристаллографии СПбГУ, председателя научной комиссии Института наук о Земле и руководителя исследования Владислава Гуржия, уникальность юингита заключается в его кристаллической структуре, основу которой составляют нанокластеры из атомов урана и карбонатных групп. Такие структурные комплексы не были известны до открытия минерала ни в природе, ни среди синтетических соединений, поэтому ученые СПбГУ и захотели воссоздать в лаборатории это уникальное творение природы. 

«У нашей группы довольно богатый опыт получения аналогов минералов в лабораторных условиях и синтеза новых соединений с минералоподобными структурами. Но даже имея такой опыт, мы работали над экспериментом почти полтора года — столько времени потребовалось на налаживание протокола синтеза для получения достаточно крупных кристаллов, которые позволили получить достоверную структурную модель», — подчеркнул Гуржий. 

Соединение, полученное исследователями в лаборатории, немного отличается по составу от природного. Так, в структуре минерала уран-карбонатные кластеры связываются через атомы магния и кальция, а синтетическое соединение содержит только кальций. Однако это никак не сказывается на принципе упаковки нанокластеров в кристаллической структуре. 

«Поняв механизм вторичного минералообразования (перекристаллизации), в результате которого образуется юингит, можно будет контролировать процессы выноса урана в окружающую среду. Или, наоборот, создать условия, при которых в случае необходимости будет возможно перевести уран в растворенную форму, чтобы он стал менее опасен для человека», — добавил Гуржий. 

Согласно целям национального проекта «Наука и университеты», Россия должна войти в пятерку стран, ведущих разработки в приоритетных областях. Нацпроекты, инициированные президентом РФ Владимиром Путиным, стартовали в 2019 году.