Кристаллохимия хроматов, молибдатов уранила и родственных им соединений

Соединения шестивалентного урана, образующиеся в зонах окисления урановых месторождений [Hazen et al., 2009; Burns et al., 2005b, 2010] и в отработавшем ядерном топливе (ОЯТ) [Baker et al., 2014; Finch et al., 1999a] характеризуются широким структурным разнообразием. Их изучение является не только фундаментальной задачей для минералогии, но и имеет важное практическое значение при захоронении ОЯТ и разработке новых функциональных материалов [Halasyamani et al., 1999; Oversby et al., 1994]. Изучение минералогии и кристаллохимии природных и синтетических соединений урана позволяет получать новые данные о процессах, происходящих в зонах окисления урановых месторождений, путях и формах миграции радионуклидов. Соединения урана обладают высокой способностью к сегрегации сопутствующих радионуклидов, тем самым препятствуя их выносу в окружающую среду. В природе известны минералы, содержащие уран в одной или нескольких степенях окисления [Hazen et al., 2009]. Соединения шестивалентного урана, формирующиеся в зонах окисления урановых месторождений, демонстрируют наибольшее химическое и структурное разнообразие [Белова, 1975, 2003]. Эксперименты по моделированию процессов окисления уранинита, синтезу аналогов минералов урана [Vochten et al., 1993; Li et al., 2000; Babo et al., 2013; Mesbah et al., 2015; Locock et al., 2005; Krivovichev et al., 2000a, b, Yáñez et al., 2012], а также непосредственные наблюдения в зонах окисления урановых месторождений показывают, что вторичные минералы урана формируются в широком диапазоне условий (pH =2-10).

Развитие атомной энергетики увеличивает актуальность проблемы безопасного захоронения ОЯТ [Sundararajan et al., 2011; Delmore et al., 2011; Degueldre et al., 2019]. Интерес  представляет, как исследование возможных вторичных фаз, так и их поведение при воздействии на них окружающей среды [Baker et al., 2014]. Состав радиоактивных отходов чрезвычайно сложен – в них могут входить как новообразованные фазы, так и фазы, образовавшиеся при взаимодействии ядерного топлива с радионуклидами и веществом контейнера, а также с породами могильника [Ewing et al., 1995; Finch and Ewing, 1991, Finch et al., 1992, 1999a, b]. Широк и спектр условий образования фаз, например, кислотность среды может меняться от кислой до щелочной. Несмотря на значительный объем накопленного фактического и экспериментального материала изучение процессов, происходящих при окислении ОЯТ весьма атуально, чему свидетельствует большое число публикуемых ежегодно статей по данной тематике [Alcock et al., 1982; Finch et al., 1991, 1999a; Burns et al., 1996a, b, 1997a, b; Doran et al., 2003b; Herbst et al., 2003; Albrecht-Schmitt et al., 2005; Якшин и др., 2010; Adelani et al., 2011a, b; Baker et al., 2014; Romanchuk et al., 2020]. <...>