Resumen: El elemento Uranio, conocido por ser un material radioactivo, fue descubierto conforme a su estado de oxidación. La identificación de la estructura molecular de Uranio nos puede llevar a comprender cómo son formado esos minerales en nanoescala. Ese descubrimiento puede ser usado para entender la gestión de desechos radioactivos.
Muchas personas conocen al uranio como combustible para plantas nucleares. Y aunque sea la aplicación más común, este elemento también es usado en otros campos, como en pinturas, dispositivos médicos y armas. Científicos del Laboratorio de Microbiología Ambiental (EML) de la EPFL recientemente hicieron un importante descubrimiento sobre el uranio que puede tener importantes implicaciones para la rehabilitación de suelo y de las aguas subterráneas, así como para el gerenciamiento de desechos radioactivos. Esta investigación fue publicada en Nature Communications.
El uranio es un metal pesado radioactivo encontrado en la corteza terrestre y en pequeñas concentraciones en el agua, aire, plantas y organismos vivos. Los científicos del EML estudiaron las propiedades del uranio en el medio ambiente e hicieron avances significativos en la comprensión de cómo va de un estado de oxidación a otro, pasando de un compuesto soluble en agua a u mineral estable.
“Generalmente en el estado de oxidación +6 el uranio es soluble y puede, por lo tanto, esparcirse descontroladamente en el medio ambiente”, dice Zezhen Pan, un científico, del EML y principal autor del estudio. “Pero en estado de oxidación +4, es menos soluble y menos móvil. En nuestra investigación, fuimos capaces de identificar los mecanismos en nanoescala de interacción entre el uranio y as partículas de magnetita, un óxido de hierro magnético, para la transición de estado de oxidación para el otro. Mostramos la persistencia del uranio en el estado de oxidación +5, que generalmente es considerado metaestable.”
El más interesante es el que los científicos también identificaron un fenómeno molecular que ocurre durante la transformación del estado de oxidación +6 para +4: fue descubierto la formación de nuevos nanohilos de nanopaprticulas (~ 1-2 nm) que se formaron espontáneamente en cadenas. La identificación de la estructura del nanohilo puede mejorar la comprensión de cómo los compuestos radioactivos se esparcen en lugares contaminados.
“Esos descubrimientos son muy prometedores porque proporcionan una visión de cómo los minerales en nanoescala se forman naturalmente por medio de interaciones en la interface agua-mineral”, dice Rizlan Bernier-Latmani, jefe del EML. “Ahora tenemos una mejor comprensión de los mecanismos moleculares que actúan en ese proceso.”
Referencia:
Sarah Perrin. Uranium reveals its true nature. EPFL, Agosto de 2020.
Redaccion: Nathielle Harka - UNILA
