Хироши Ясуока и его коллеги из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) с помощью оксида плутония(IV) высокой чистоты впервые в истории получили ЯМР-спектр плутония-239, сообщает «Компьюлента» со ссылкой на публикацию в журнале Science.
Изотопное содержание Pu-239 в образце составило приблизительно 94%. Учёные работали со стандартным импульсным ЯМР-спектрометром, правда, при температуре 4 К. Путём проб и ошибок они установили, что в таких условиях чистый сигнал ядра плутония обнаруживается в магнитном поле прибора с индукцией 5,8 Тл при постоянной радиочастоте 16,5 МГц. Положительным моментом, наконец-то сработавшим в пользу учёных, оказался тот факт, что оксид плутония(IV) имеет немагнитное основное состояние, что позволило избежать неприятных парамагнитных эффектов.
Оптимизируя параметры ЯМР-эксперимента, исследователи смогли установить гиромагнитное (магнитомеханическое) соотношение (отношение магнитного дипольного момента ядра к его угловому моменту). Этот показатель необходим для расчёта разницы энергий между спиновыми состояниями +1/2 и –1/2, а также для установления резонансной чистоты ядра в специфическом химическом окружении. Зная всё это, становится возможным определить структуру по ЯМР-спектру.
Тут стоит вспомнить, что плутоний и его соединения обладают сложной химией. Элемент способен принимать самые разные степени окисления, причём четыре из них существуют в равновесии в растворе. Но и этого мало: плутоний образует многочисленные нестехиометрические оксидные фазы; даже тот оксид, что использовался в рассматриваемой работе, являлся субстехиометрической формой. В результате г-н Ясуока и его коллеги получили два разных сигнала в ЯМР-спектре для своего оксида, которые как раз принадлежали атомам плутония в различных кислородных окружениях.
