В эксперименте за 130 дней из радиоактивной воды исчезло 95% урана
Наука и космос812 июл 11:47
Международная команда исследователей впервые продемонстрировала, что бактерии способны преобразовывать растворенный в воде уран в стабильные химические соединения. Для этого микроорганизмам необходим лишь источник питания — глицерин. Это открытие может стать основой для разработки новых биологических методов рекультивации территорий, загрязненных радиоактивными элементами.
Исследование было проведено специалистами Центра Гельмгольца Дрезден-Россендорф (HZDR), компании Wismut GmbH и Университета Гранады. В качестве основы для экспериментов ученые использовали воду из затопленной урановой шахты в Рудных горах Германии — среды, максимально приближенной к реальным условиям загрязненных подземных вод.
В лаборатории образцы поместили в бескислородную среду и добавили глицерин, который служил источником энергии для бактерий. В ходе своей жизнедеятельности микроорганизмы начали связывать растворенный уран и превращать его в менее подвижную форму.
Через 130 дней концентрация урана в воде уменьшилась примерно на 95% — в растворе осталось всего около 5% от первоначального количества. Подробный анализ показал, что значительная часть урана скопилась в клеточных стенках бактерий.
Для изучения происходящих процессов исследователи применили комплекс современных методов анализа, включая электронную микроскопию, спектроскопию и исследования на европейском синхротроне ESRF во Франции.
Главным открытием стало выявление необычной формы урана. Обычно этот элемент существует преимущественно в соединениях с валентностью IV и VI. Пятивалентный уран U(V) долгое время считался крайне редким и нестабильным промежуточным состоянием.
Тем не менее, именно такая форма оказалась одним из основных продуктов бактериальной реакции. Ученые обнаружили, что уран образует стабильное соединение с железом и кислородом — FeU(V)O4.
Ранее это соединение находили только в загрязненных ураном почвах Хорватии, где оно возникло в районах использования урановых боеприпасов. При этом механизм его образования оставался неизвестным. Новая работа впервые продемонстрировала, что ключевую роль в этом процессе могут играть бактерии.
Еще одним неожиданным результатом стало то, что соединение оказалось устойчивым даже после контакта с кислородом. Более того, после высушивания бактериальной массы и ее взаимодействия с воздухом количество FeU(V)O4 продолжало увеличиваться.
По мнению ученых, это открытие поможет лучше понять естественные процессы переработки урана в окружающей среде и может привести к разработке биотехнологий для очистки загрязненных вод и почв.
DexterИсточники:Phys.orgНаука и космос8Наука12 июл 11:47
Источник