作者莎拉·佩林，洛桑联邦理工学院 信用:EPFL/EML 大多数人都熟悉铀作为核电站的燃料
虽然这是最常见的应用，但这种元素也用于许多其他领域，如染料、医疗器械和武器
EPFL环境微生物实验室(EML)的科学家最近在铀方面有了一项重要发现，这可能对土壤和地下水修复以及放射性废物管理有重大影响
他们的研究刚刚发表在《自然通讯》上
铀是一种放射性重金属，存在于地壳中，在水、空气、植物和生物体内含量极低——人类骨骼中含有少量铀
EML科学家研究了铀在环境中自然存在时的性质，并在理解铀如何从一种氧化状态转变为另一种氧化状态，从水溶性化合物转变为稳定的矿物方面取得了重大突破
“在+6氧化态，铀大部分是可溶的，因此可以不受控制地扩散到环境中，”EML科学家、该研究的主要作者潘泽振说
“但是在+4氧化态，它的溶解性和流动性都较低
在我们的研究中，我们能够精确指出铀和磁铁矿颗粒(一种磁性氧化铁)之间从一种氧化状态转变为另一种氧化状态的纳米级相互作用机制
我们展示了铀在+5氧化态的持久性，这通常被认为是亚稳态
" 纳米线结构 最有趣的是，科学家们还发现了一种发生在从+6氧化态向+4氧化态转变过程中的分子现象:他们发现了由非常小的纳米粒子(~1-2纳米)组成的新型纳米线的形成，这些纳米粒子自发组装成链
随着单个纳米粒子变大，这些链最终会崩溃
由于EPFL电子显微镜跨学科中心(CIME)的电子显微镜，科学家们能够观察到纳米线——其直径仅为2-5纳米，比人类头发细10万倍
纳米线结构的识别可以提高对放射性化合物如何在污染场地的地下扩散的理解
“这些发现有很大的希望，因为它们提供了纳米矿物如何通过水-矿物界面的相互作用自然形成的见解，”EML大学的负责人里兹兰·伯尼埃-拉马尼说
“我们现在对这一过程的分子机制有了更好的理解
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