Открыты новые свойства соединений урана — Naked Science
Сколтех

Открыты новые свойства соединений урана

Ученые из России, Китая и США предсказали и экспериментально обнаружили новые гидриды урана и сверхпроводимость для некоторых из них.

Урановая руда
Урановая руда

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Явление сверхпроводимости было открыто группой голландского физика Камерлинга-Оннеса в 1911 году. Оно проявляется в полном исчезновении электрического сопротивления при понижении температуры и приводит к вытеснению магнитного поля из материала. Изначально сверхпроводимость обнаружили только в некоторых простых металлах, таких как алюминий и ртуть, при температурах всего на несколько градусов выше абсолютного нуля (минус 273 °C).

Большой интерес для ученых представляют так называемые высокотемпературные сверхпроводники, которые могут показать сверхпроводимость при более «человеческих» температурах. На сегодня самые высокотемпературные сверхпроводники, используемые в электронике, работают при температуре минус 183 °C (а рекорд высокотемпературной сверхпроводимости, державшийся с 1993 года, равен минус 138 °C), то есть их требуется постоянно охлаждать.

В 2015 году был поставлен новый рекорд высокотемпературной сверхпроводимости — при температуре минус 70 °C, для экзотического гидрида серы (H3S), но для этого требуется создание давления в полтора миллиона атмосфер.

Группа теоретиков под руководством профессора Сколтеха и МФТИ Артема Оганова предсказала, что при гораздо более низких давлениях, начиная с 50 тысяч атмосфер, возникают 14 новых гидридов урана (до сих пор был известен только один — UH3), в том числе богатых водородом (например, UH7, UH8), для которых ученые также предсказали сверхпроводимость.

Многие из этих соединений затем получили в экспериментах группы профессора Александра Гончарова из Института Карнеги в Вашингтоне (США) и Института физики твердого тела Китайской академии наук (КНР). Cогласно расчетам, самым высокотемпературным сверхпроводником оказался UH7: он будет проявлять это удивительное свойство при минус 219°C, и это значение можно увеличить легированием материала.

«После открытия H3S ученые ринулись проверять на сверхпроводимость гидриды других неметаллов — селена, фосфора и так далее. Наши работы показали, что гидриды металлов не менее перспективны», — говорит Иван Круглов, первый автор исследования.

«В полученных нами результатах наиболее примечательны два момента. Во-первых, невероятно богатая химия гидридов урана под давлением, большая часть которых не вписывается в правила классической химии. А во-вторых, возможность их получения и сверхпроводимость при совсем небольших давлениях — возможно, вплоть до атмосферного», — рассказывает Артем Оганов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Вчера, 11:26
Илья Ведмеденко

Японское агентство аэрокосмических исследований провело тесты носителя S-520, оснащенного новым метановым двигателем. Примененные на нем технические решения позволят в разы сократить размеры двигателей для ракет.

Вчера, 09:54
Редакция

Многие пользователи уверены, что покупка совместимых расходных материалов не влияет на качество печати и работу принтера, но они глубоко заблуждаются. Быстрая выгода от экономии на оригинальных картриджах ставит под угрозу весь процесс печати и приводит к ряду скрытых трат. Мы рассмотрим самые популярные мифы о неоригинальных картриджах и объясним, почему в них не стоит верить.

25 июля
Мария Азарова

Глава благотворительного фонда Wellcome Trust и по совместительству профессор медицины Джереми Фаррар заявил, что издатели журнала The Lancet попали под влияние китайских властей и в январе 2020 года вовремя не выпустили исследование об опасности коронавируса. В итоге промедление спровоцировало столь быстрое распространение Covid-19.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: