Искусственный юингит: российские учёные синтезировали самый сложный в мире минерал

Коллектив учёных во главе с кристаллографами из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) синтезировал в лаборатории аналог юингита — самого сложного минерала на планете. Исследование проводилось при грантовой поддержке Российского научного фонда (РНФ) и Чешского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале Materials.

Юингит — минерал, появление которого в природе связано с деятельностью человека. Впервые соединение было найдено в отработанной урановой шахте в Чехии. Как отмечают учёные, соединение отличает необычайно сложная кристаллическая структура — по сложности юингит не имеет аналогов.

В состав минерала входят атомы урана, объединённые в нанокластеры с карбонатными группами. До открытия юингита науке были неизвестны соединения такого рода, поэтому создание синтетического аналога юингита было непростой задачей.

«У нашей группы довольно богатый опыт получения аналогов минералов в лабораторных условиях и синтеза новых соединений с минералоподобными структурами. Но, несмотря на это, эксперимент продлился почти полтора года — столько времени потребовалось на налаживание протокола синтеза для получения достаточно крупных кристаллов, которые позволили получить достоверную структурную модель», — отметил в комментарии RT руководитель научной работы, доцент кафедры кристаллографии СПбГУ Владислав Гуржий.

Минерал, который удалось получить в условиях лаборатории, немного отличается по составу от природного юингита. Искусственный аналог несколько уступает оригиналу по устойчивости к внешним воздействиям.

Но если поместить полученный минерал в условия, схожие с природными, он способен со временем приобрести большую устойчивость, считают авторы работы.

Исследование имеет не только научное, но и прикладное значение. В отработанных урановых рудниках всегда остаётся немало урана в рассеянной форме. По мнению учёных, понимание, как именно уран включается в кристаллическую структуру юингита по мере формирования минерала, поможет в будущем снизить риски для окружающей среды.