Ученые Кольского научного центра Российской академии наук (КНЦ РАН) установили, что найденный в Мурманской области минерал армбрустерит может стать основой сорбента для улавливания радиоактивного цезия, присутствующего в жидких ядерных отходах. Авторы изучили свойства редкого минерала и синтезировали его искусственный аналог.
Современная атомная промышленность все активнее сталкивается с проблемой жидких радиоактивных отходов, прежде всего содержащих изотопы цезия — одного из наиболее опасных продуктов ядерных технологий. Создание надежного и селективного сорбента, способного извлекать именно Cs+, сегодня имеет огромное значение для экологической безопасности. И неожиданным кандидатом на эту роль оказался редчайший минерал Кольского региона — армбрустерит.
Исследователи лаборатории природоподобных технологий и техносферной безопасности Арктики, а также лаборатории синтеза и исследования минералоподобных функциональных материалов КНЦ РАН, Геологического института КНЦ РАН и Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева КНЦ РАН наглядно показали: природа уже создала почти идеальный материал для захвата цезия, нужно лишь научиться воспроизводить его искусственно.
Впервые минерал был обнаружен в 2005 году в пегматите на горе Кукисвумчорр в Хибинах. Геологи КНЦ РАН назвали его в честь швейцарского кристаллографа Томаса Армбрустера за его выдающийся вклад в структурную минералогию и кристаллографию, особенно за изучение богатых марганцем минералов. Химическая формула армбрустерита — K₅Na₆Mn³⁺Mn²⁺₁₄[Si₉O₂₂]₄(OH)₁₀ ∙ 4H₂O. Его кристаллическая структура состоит из гетерополиэдрических пакетов, включающих два тетраэдрических слоя кремнекислородных групп [Si₉O₂₂]⁸⁻, промежуточный слой октаэдров MnO₆ и NaO₆, внекаркасные катионы K⁺ и молекулы воды, расположенные в двумерной сети каналов.
