Synthesis and crystal-chemical features of new hexavalent uranium silicates

Abstract

Соединения шестивалентного урана образуются в зонах окисления урановых месторождений и в отработавшем ядерном топливе. Их изучение представляется интересным как с минералогической точки зрения, так и с точки зрения использования в качестве функциональных материалов. В настоящей работе описываются шесть новых силикатов уранила: Rb2[(UO2)2(Si5O13)](H2O)2, Rb2[(UO2)2(Si8O19)](H2O)3, K2[(UO2)(Si10O22)], [Rb3Cl][(UO2)(Si4O10)], [Cs3Cl][(UO2)(Si4O10)] и Rb2[KCl]4[(UO2)4(Si6O16)(OH)2](H2O). Освещаются методы их синтеза, в том числе оригинальный метод высокотемпературного синтеза из расплава в вакууме. Структуры соединений представляют собой микропористые каркасы, в каналах которых располагаются атомы щелочных катионов K, Rb, Cs. В работе проводится сравнение полученных соединений с минералами и ранее известными синтетическими соединениями.

Hexavalent uranium compounds are formed in the oxidation zones of uranium deposits and in spent nuclear fuel. The relevance of their study is connected both with the fundamental tasks of mineralogy and has an important practical significance as functional materials. In this research, six new uranyl silicates: Rb2[(UO2)2(Si5O13)](H2O)2, Rb2[(UO2)2(Si8O19)](H2O)3, K2[(UO2)(Si10O22)], [Rb3Cl][(UO2)(Si4O10)], [Cs3Cl][(UO2)(Si4O10)] and Rb2[KCl]4[(UO2)4(Si6O16)(OH)2](H2O) are described. The methods of their synthesis, including the original method of high-temperature synthesis from a melt in vacuum, are described. The structures form 3D frameworks with channels, in which alkaline cations K, Rb, Cs are located. The compounds are compared with minerals and previously known synthetic compounds.