Физики «закрыли» карбид технеция
24 марта 2016
Фото: Институт трансурановых элементов
Технеций — радиоактивный переходный металл, является первым синтезированным химическим элементом. Он не существует в природе и был получен в Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (США) и химически идентифицирован в Палермо (Италия) в 1937 году. В атомах переходных металлов образующие химические связи электроны находятся в определенном положении: на d-орбиталях. Соединения переходных металлов с углеродом, карбиды, обычно представляют собой жаропрочные твердые вещества, причём соотношение углерода и металла в них может варьироваться: есть, к примеру, карбид хрома CrC2, есть карбид хрома Cr23C6. Возможность синтезировать карбиды является важным вопросом, ответ на который интересен как химикам-теоретикам, так и практикам. Машиностроителей интересует, смогут ли они получить прочные и жаростойкие покрытия для режущих инструментов, а технологов карбиды переходных металлов привлекают своей способностью выступать в роли химического катализатора, подобного дорогим платиновым металлам.
Но в науке не существует универсального и простого способа предсказать существование тех или иных химических соединений. Поэтому существование карбида технеция было всегда под вопросом: одни исследователи утверждали, что смогли его синтезировать, другие сомневались в корректности опубликованных данных.
Группа учёных во главе с Артемом Огановым (профессор Сколтеха и Университета Штата Нью Йорк, заведующий лабораторией в МФТИ, профессор Российской Академии Наук) смоделировала целый ряд карбидов переходных металлов и убедительно показала, что карбид технеция получить невозможно.
Для оценки устойчивости соединений с высоким содержании углерода авторы статьи рассчитали энергию образования монокарбида. Некоторые значения были отрицательными: это означало, что формирование таких монокарбидов оказалось энергетически выгодно, они должны быть устойчивы в случае их синтеза на практике. В числе металлов, которые можно успешно соединить с углеродом, находятся титан, ванадий, цирконий, ниобий, гафний и тантал, отмечается в сообщении.
У железа, хрома, магния и технеция энергия образования FeC, CrC, MnC и TcC оказалась положительна: следовательно, эти монокарбиды неустойчивы. Также ученые доказали, что получению монокарбида технеция мешают фундаментальные законы природы: энергия внедрения углерода тоже больше нуля, поэтому наличие его в решетке энергетически невыгодно, так как синтезировать можно лишь карбиды технеция с низким содержания углерода.
Ученые также нашли ответ на вопрос, какое вещество принимали за монокарбид технеция. Исследователи смоделировали процесс рассеяния рентгеновских лучей на чистом технеции и увидели картину, очень похожую на рентгенограмму, которая описывала предполагаемый монокарбид технеция. Как полагают ученые, предыдущая группа исследователей приняла за след карбида технеция след чистого технеция.
- 27 октября 2024 ДЛЯ ГЛАВНОЙ НАУКИ БУДУЩЕГО ЧЕЛОВЕЧЕСТВО ДАЖЕ НЕ ПРИДУМАЛО НАЗВАНИЕ
- 13 октября 2024 Форум «Микроэлектроника 2024» – без высокочистых редких металлов никуда
- 23 сентября 2024 ОТ ВОЗРОЖДЕНИЯ МАГНИТНОГО ПРОИЗВОДСТВА К СОЗДАНИЮ НОВОЙ ИНДУСТРИИ В РФ
- 14 сентября 2024 "Задачи будут решены" – О беспилотниках из первых рук
- 31 августа 2024 ВИКТОР САДОВНИЧИЙ: «ЕСЛИ БЫ НЕ МОСКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, РОССИЯ БЫЛА БЫ ДРУГОЙ»
- 29 августа 2024 Торговая война Китая и США – КНР вводит новый ограничения на рынке РЗМ
- 6 августа 2024 БЫТЬ ЛЕОНАРДО СОВРЕМЕННОСТИ
- 17 июля 2024 Техногенные месторождения. Время разобраться: что выбросить, что оставить для внуков, что использовать сейчас.
- 8 июля 2024 АЛЕКСЕЙ МАСЛОВ: МЫ ЗАЩИЩАЕМ НАЦИОНАЛЬНЫЙ РЫНОК
- 29 июня 2024 От солнечной энергетики – к микроэлектронике
- 19 июня 2024 НОВОЕ ЗВУЧАНИЕ ПЕРМСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
- 15 июня 2024 МИРОВОЙ ДЕФИЦИТ ВО БЛАГО РОДИНЫ
- 12 июня 2024 АЛЕКСЕЙ ШЕМЕТОВ: «ПЕРЕД СМЗ СТОИТ ГОСУДАРСТВЕННОГО МАСШТАБА ЗАДАЧА»
- 5 июня 2024 НАУКА КАК ИНСТРУМЕНТ БОРЬБЫ ЗА МИР И НЕЗАВИСИМОСТЬ
- 4 июня 2024 РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПОМОГУТ РАССЕЯТЬ ТЬМУ - НОВЫЙ ТРЕНД В ФОТОЭЛЕКТРОНИКЕ