Siapa dan kapan pertama kali melakukan transmutasi elemen. Ilmu terlarang. transmutasi elemen dimungkinkan! Sejarah penemuan dan masalah prioritas

Arthur Conan Doyle memiliki cerita yang disebut "Penemuan Raffles Howe". Pahlawannya menemukan cara untuk mengubah unsur kimia dari satu ke yang lain, masing-masing - dan produksi emas. Tetapi ilmuwan tidak terburu-buru untuk mempublikasikan penemuannya. Dalam hal ini, Howe berpendapat, emas akan segera terdepresiasi, dan sesuatu yang lain akan menggantikannya.

Ilmuwan lebih suka memperdagangkan emasnya secara rahasia, dan menggunakan hasilnya untuk amal dan membantu mereka yang membutuhkan. Insinyur Garin menetapkan sendiri tugas yang berlawanan dengan Alexei Tolstoy. Dia bergegas ke cadangan emas bumi yang tidak ada habisnya untuk membawa kekacauan pada ekonomi dunia dan merebut kekuasaan.

Emas adalah impian abadi para alkemis, dan bukan hanya mereka. Mereka menertawakan alkimia - pseudosains, kata mereka, dan tidak lebih. Faktanya, belum ada yang belajar cara "memanggang" emas di dapurnya. Tetapi apakah kita masih berasumsi bahwa orang pernah memiliki rahasia transmutasi elemen?

Kemarahan Kaisar Diocletian

Di era Kristen awal, tidak banyak yang meragukan bahwa para imam mesir kuno mengetahui rahasia mendapatkan emas. Dan berkat kegiatan Akademi Aleksandria pada abad II-IV, keyakinan ini semakin kuat. Sampai pada titik bahwa kaisar Romawi Diocletian pada tahun 296 mengeluarkan dekrit khusus. Ia memerintahkan agar semua manuskrip Mesir tentang produksi emas buatan dibakar.

Tidak diragukan lagi, Diocletianus disibukkan dengan masalah-masalah yang dihadapi oleh pengetahuan semacam itu untuk perdagangan dan kepentingan ekonomi negara. Hampir tidak ada kaisar yang tercerahkan yang begitu bodoh untuk mengeluarkan dekrit seperti itu tanpa alasan yang baik. Apa alasan - sekarang tidak mungkin untuk membangun. Banyak harta karun pemikiran manusia musnah dalam kobaran api perang dan kebakaran, mari kita ingat kembali perpustakaan Alexandria dan Carthage, yang dijarah dan dihancurkan. Pengetahuan tersembunyi apa yang tersimpan di sana?

Legenda Kota Bintang

Pada awal Februari 1517, karavel Esperanza, di bawah komando Kapten Rafael Rodriguez, karam di dekat pulau Jamaika, 300 mil tenggara Kuba, yang saat itu diperintah oleh gubernur raja Spanyol Charles V, Diego Velazquez. Dalam perahu bobrok, hampir tanpa makanan dan air bersih, ada 13 orang, dipimpin oleh Rodriguez sendiri. Selama 10 hari, kapal rapuh itu terbawa ombak Selat Yucatan, hingga terdampar di pantai Meksiko.

Dari 13 pelaut, hanya tujuh yang selamat ... Mereka ditangkap oleh suku Indian Maya yang dipimpin oleh Hala Kayyar dan dibawa ke kota Champoton. Penguasa kota Moch-Kouo memerintahkan lima tawanan untuk segera dikorbankan kepada para dewa ... Dua selamat, Rafael Rodriguez dan Martos Sanchez - giliran mereka belum tiba. Orang-orang Spanyol dikurung di sebuah rumah, tetapi mereka berhasil membongkar tembok dan melarikan diri ke hutan.

Setelah sebulan mengembara dalam keadaan lapar, para pelaut bergabung dengan ekspedisi Francisco Hernandez de Cordoba, yang tiba di Meksiko dengan tiga kapal pada Maret 1517. Kisah mereka telah dikenal dunia. Diyakini bahwa Kapten Rafael Rodriguez dan enam pelaut awaknya yang malang adalah orang Eropa pertama yang menginjakkan kaki di tanah Maya.

Namun menurut legenda yang akan dibahas, ternyata tidak demikian. Pada tahun 1514, dengan restu Tahta Suci, Alvaro Aguileri, Uskup Toledo, berbicara kepada Yang Mulia, yang tak seorang pun di Roma ingin melihatnya karena kekejamannya yang berlebihan bahkan untuk seorang inkuisitor. Aguileri mengusulkan kepada raja agar dia mengirim ekspedisi ke Meksiko untuk membawa terang Kekristenan kepada orang-orang yang hilang dan menempatkan mereka di bawah perlindungan mahkota Spanyol. Proyek itu diterima, tetapi dirahasiakan dengan ketat - jadi lebih mudah jika gagal menyembunyikan rasa malu karena kekalahan, dan jika berhasil, mempesona dengan kecemerlangan kemenangan yang terjadi.

Aguileri melakukan persiapan ekspedisi. Lebih banyak kesulitan muncul daripada yang dia harapkan, dan hanya pada pertengahan Juli 1516 sebuah detasemen bersenjata yang terdiri dari 100 orang mendarat di Meksiko dari kapal Spanyol dengan 30 senjata. Setelah studi menyeluruh tentang daerah dan interogasi orang India, detasemen pindah ke pedalaman.

Aguileri memimpin rakyatnya bukan ke kekaisaran Aztec yang kuat, di mana Montezuma memerintah, tetapi ke selatan, ke sebuah kota yang tersembunyi di balik hutan dan pegunungan, yang disebut Starry dalam bahasa India (bukankah itu mitos El Dorado yang sama?). Kekayaan Kota Bintang yang tak terhitung banyaknya, yang diceritakan oleh orang India, adalah apa yang disebut uskup dalam perjalanannya.

Dua bulan kemudian, pasukan Aguileri, menipis sepertiga karena penyergapan berbahaya, serangan predator, penyakit yang tidak diketahui dan gigitan ular dan serangga berbisa, mencapai tujuan. Memasuki kota dengan tipu daya, orang-orang Spanyol dalam beberapa jam menekan semua perlawanan penduduk, yang tidak memiliki perlawanan terhadap senjata api orang asing. Sebuah kota yang penuh dengan emas dan godaan terletak di kaki Aguileri, dan di kuil-kuil yang megah, alih-alih patung-patung yang rusak, salib-salib Katolik berdiri.

Tampaknya sudah waktunya untuk mengirim raja laporan kemenangan dan peti emas ... Namun, itu tidak ada. Aguileri menyusun rencana lain. Melihat banyak emas di sekitarnya, uskup menetapkan tujuan untuk mendapatkan sumbernya. Yang sangat mengejutkannya, tidak ada deposit yang mengandung emas yang ditemukan sejauh bermil-mil ... Jadi, emas dibawa ke Star City dari jauh? Tetapi di mana dan bagaimana, dalam jumlah yang begitu besar, tanpa adanya sarana komunikasi dan kendaraan?

Informasi tentang nasib ekspedisi Aguileri di Spanyol tidak menunggu, dan segera mereka melupakannya, karena eksploitasi profil tinggi Cortes mendorong ke dalam bayang-bayang upaya pertama misi peradaban di negara penyembah berhala. Aguileri, yang hanya terobsesi dengan emas, tidak memperhatikan banyak simpanan tembaga atau ritual aneh para pendeta yang terkait dengan peleburan logam. Dia meninggal tanpa memecahkan teka-teki.

Inilah yang perlu ditambahkan pada apa yang telah dikatakan. Pada tahun 1978, di Bulgaria, dekat kota Varna, selama penggalian arkeologis tanah pemakaman abad ke-6-5 SM, harta benda emas terkaya ditemukan - total lebih dari 400 kilogram!

Sementara itu, tidak ada deposit emas di Balkan dan tidak ada, tetapi tembaga berlimpah. Apakah emas dibawa ke sini dari jauh? Mungkin. Tetapi harta emas ditemukan baik di Nigeria maupun di Mesopotamia, di mana juga tidak ada logam mulia, tetapi ada banyak tembaga. Jadi bukankah tembaga pernah menjadi bahan baku untuk memperoleh emas?

Transformasi abad pertengahan

Tapi bagaimana dengan alkemis Eropa abad pertengahan? Apa saja keberhasilan mereka di bidang ini? Salah satu penggemar "demam emas" yang tak kenal lelah adalah alkemis Belanda yang terkenal, van Helmont. Benar, dia secara pribadi tidak memiliki kesempatan untuk menemukan batu filsuf. Tetapi dia berulang kali menerima sampel zat misterius ini dari alkemis lain, yang dengannya dia melakukan transmutasi.

Jadi, dia menulis bahwa pada tahun 1618 dia mengubah delapan ons merkuri dengan seperempat butir batu ini menjadi emas murni. Kemungkinan penipuan dari pihak alkemis yang mengirimkan sampel, menurut van Helmont, dikecualikan, karena dia tidak hadir pada transmutasi.

Ada juga kasus demonstrasi publik tentang transformasi semacam itu. Kadang-kadang, setelah kematian alkemis terkenal, batangan emas ditemukan. Leonardo da Vinci merekomendasikan dalam catatannya: "Dengan hati-hati memeriksa cabang-cabang emas, Anda akan melihat di ujungnya bahwa mereka tumbuh perlahan dan bertahap, berubah menjadi emas yang bersentuhan dengannya."

Apakah ini mungkin pada prinsipnya? Dan jika mungkin, bagaimana?

Bagaimana ini mungkin?

Pembawa sifat kimia unsur apa pun adalah kulit elektronnya, tetapi strukturnya "dikodekan" dalam inti atom. Elektron dapat ditambahkan atau dihilangkan melalui reaksi kimia, tetapi selama nukleus tetap sama, unsur tersebut akan tetap sama. Akibatnya, setiap transmutasi unsur adalah reaksi nuklir. Apakah mungkin dalam kondisi normal, tanpa suhu raksasa, hanya dapat dicapai dalam ledakan atom?

Sejumlah ilmuwan terkemuka percaya: ya, itu mungkin dengan bantuan katalis. Dalam kimia, ini adalah zat yang mempercepat jalannya reaksi berkali-kali. Tapi itu kimia, tapi apakah katalis nuklir mungkin? Secara teoritis ya. Jika mungkin untuk "membuka" inti atom, membawanya lebih dekat ke yang lain, maka akan menjadi mungkin untuk mendapatkan emas dari tembaga yang lebih ringan. Secara teoritis, hal ini tidak dapat disangkal, tetapi dalam praktiknya, sains modern masih sangat jauh dari hasil seperti itu.

Jadi bisakah ilmuwan kuno memiliki pengetahuan seperti itu? Sulit untuk menjawab dengan jelas. Tetapi harus diingat bahwa transformasi di alam adalah sifat universalnya dan mereka dapat dipercepat berkali-kali dengan memilih katalis yang sesuai. Selain itu, kita sering menemukan kembali apa yang telah lama ditemukan, meskipun tidak dengan cara yang rasional, tetapi dengan alur pemikiran yang intuitif.

keingintahuan

Dan saya ingin menyelesaikan artikel ini dengan keingintahuan yang lucu terkait dengan topik kita. Jadi, pada tahun 1854, seorang Theophilus Tiffero datang ke Akademi Ilmu Pengetahuan Prancis dan mempersembahkan ... dua batang emas buatan, yang diduga diajarkan untuk dibuat di Meksiko. Kasus ini menyebabkan iritasi ekstrim di D.I. Mendeleev, yang menganggapnya sebagai serangan terhadap dasar-dasar kimia.

Dan pada akhir abad ke-19, penipuan Jonathan Emmens, yang mengusulkan ... untuk mengubah dolar perak Meksiko menjadi emas, membuat banyak keributan di Amerika. Perusahaan saham gabungan yang sesuai telah dibuat, yang segera runtuh dengan aman. Sangat mengherankan bahwa penipu itu begitu meyakinkan sehingga ia menarik perhatian ilmuwan terkemuka seperti Archibald Geikie dan William Crookes.

Namun, mari kita tinggalkan para penipu di Olympus mereka yang sangat meragukan. Adapun alkimia, maka, sebagai skolastik abad pertengahan, biarawan dan sesat Marcus Delmonte menyatakan, “makna batin dari ilmu ini adalah semua konjugasi, yaitu hubungan keseluruhan dengan bagian-bagian penyusunnya. Dipahami dengan benar, alkimia berhubungan dengan kekuatan sadar yang mengatur mutasi dan transmutasi dalam materi, energi, dan bahkan dalam kehidupan itu sendiri...”

Andrey BYSTROV

Tamara Sakhno dan Viktor Kurashov telah belajar bagaimana mensintesis elemen transuranium superberat, yang harganya mencapai satu triliun dolar per gram. Bagaimana tepatnya mereka melakukannya dan apa yang dipikirkan ilmuwan lain tentangnya, pada Hari Sains, yang dirayakan pada tanggal delapan Februari, kata AiF-Kazan.

juggling dengan bola meriam

Ahli kimia-bioteknologi telah menemukan cara untuk melakukan reaksi nuklir tanpa menggunakan akselerator yang dikenal oleh fisikawan seperti sinkrofasotron. Menurut mereka, mikroorganisme hidup dapat berperan sebagai akselerator. Untuk bertahan hidup di lingkungan yang mengancam, mikroba ini mampu melakukan keajaiban - mereka sendiri mulai melakukan reaksi nuklir - untuk mengubah satu nukleus menjadi nukleus lainnya. Jadi, dalam larutan dengan unsur kimia radioaktif, mereka mulai mempercepat proses sintesis dan peluruhan sehingga, sebagai hasilnya, berbagai unsur kimia dapat ditemukan dalam labu - secara harfiah seluruh tabel periodik. Secara ilmiah, ini disebut metode mikrobiologis transmutasi unsur-unsur kimia.

Foto: Dari arsip pribadi Viktor Kurashov

“Kami telah mematenkan metode semacam itu dan yakin bahwa kami dapat memproduksi dalam jumlah berat, yaitu, bukan dalam atom, tetapi dalam gram, setiap elemen dari tabel periodik, termasuk teknesium, polonium, fransium, dan elemen transuranium superberat, misalnya, fermium, einsteinium,” kata salah satu penulis paten Viktor Kurashov. - Zat semacam itu berharga miliaran dolar, dan harga polonium-209, misalnya, mencapai satu triliun dolar per gram. Hasil percobaan kami untuk mendapatkan elemen berharga tersebut mengkonfirmasi kesimpulan para ahli dari Institut Fisika dan Institut Geologi dan Teknologi Minyak dan Gas KFU.”

Omong-omong, hanya teknesium, neptunium, dan plutonium yang diproduksi di dunia dalam kilogram per tahun, karena ini adalah produk limbah pembakaran uranium dan mereka muncul di sepanjang jalan. Produksi buatan elemen dengan massa superberat dan superberat terhalang oleh apa yang disebut penghalang Coulomb, yang mencegah inti mendekati satu sama lain dan mencegah reaksi termonuklir. Oleh karena itu, banyak zat diperoleh dalam volume yang sedikit, misalnya California hanya menghasilkan 5-10 gram per tahun, polonium-210, 9 gram per tahun. Actinium sepanjang sejarah dunia hanya menerima 12 gram, tetapi mendelevium, nobelium, lawrencia, fermium bahkan tidak menerima satu gram pun. Sementara itu, satu kilogram fermium dapat menggantikan semua minyak, batu bara, dan gas yang diproduksi dalam setahun!

Ilmuwan Kazan mengklaim bahwa pada tahun 2016 mereka dapat memperoleh semua zat yang terdaftar dan bahkan elemen ke-104-118 dari tabel periodik, yang tidak ada di Bumi. Dan semua ini zat kimia muncul dalam satu larutan sebagai hasil kerja mikroorganisme. Dalam sains, ini disebut fusi nuklir dingin, karena untuk mengatasi penghalang Coulomb tidak perlu menciptakan kondisi - menaikkan suhu, menggunakan energi yang kuat.

Sebuah foto: Dari arsip pribadi Tamara Sakhno

“Kami mengambil biomassa dari alam, mengadaptasinya dan menempatkannya dalam larutan dengan unsur-unsur kimia yang diperlukan untuk sintesis,” jelas Tamara Sakhno, yang telah terlibat dalam penelitian ini selama 40 tahun. - Mikroba mempercepat sintesis, akibatnya semakin banyak zat baru diperoleh dari waktu ke waktu. Beberapa elemen disintesis dengan cepat - hanya dalam dua jam, yang lain membutuhkan waktu lebih lama - dalam dua bulan. Hal utama adalah bahwa kita dapat menghentikan proses ini kapan saja untuk menyoroti elemen-elemen yang kita butuhkan dengan tepat.”

Pengetahuan rahasia

Benar, zat itu sendiri masih dalam larutan, para ilmuwan tidak mengisolasinya. “Jika seseorang bertanya mengapa kami tidak menunjukkan, misalnya, satu gram fermium sebagai bukti, biarkan dia mencoba berjalan di sekitar kota dengan setidaknya satu gram uranium. Bagaimana ini bisa dibayangkan? - Viktor Kurashov berada di depan pertanyaan lawannya.

Namun, mekanisme yang memungkinkan mencapai hasil seperti itu, para ahli fusi nuklir dingin belum mematenkan dan merahasiakannya. Hal inilah yang membuat lawan fisikawan mereka meragukan arti penting pencapaian itu sendiri. Seperti, jika Anda mengklaim bahwa Anda telah mengatasi penghalang Coulomb dan melewati hukum kekekalan energi, maka tolong jelaskan terlebih dahulu bagaimana Anda melakukannya! Jika bakteri melakukan apa yang tidak bisa dilakukan fisika, maka ini adalah pukulan telak dari semua fisika nuklir modern.

“Jika ini adalah penemuan, maka itu mengingatkan saya pada kisah Wright bersaudara, yang pertama kali mengatakan bahwa pesawat terbang bisa terbang,” kata Ravil Nigmatullin, profesor di Departemen Radio Elektronik dan Teknik Informasi dan Pengukuran di Universitas Teknik Nasional Kazan, yang juga berupaya mengatasi penghalang Coulomb. - Sebelum pesawat ini, London Academy of Sciences tidak menerima paten tunggal untuk pesawat yang lebih berat dari udara. Tetapi kemudian Nikolai Zhukovsky ditemukan, yang menjelaskan mengapa pesawat itu lepas landas. Jadi dalam kasus fusi nuklir dingin - ada fakta, tetapi alasannya tidak jelas, oleh karena itu ada banyak pertanyaan. Faktanya adalah bahwa semua reaksi nuklir membutuhkan energi jutaan kali lebih banyak daripada proses yang melibatkan mikroorganisme. Dan untuk pertanyaan bagaimana bakteri kecil tiba-tiba menghasilkan jutaan kali lebih intens, belum ada jawaban. Mungkin bakteri entah bagaimana mengambil energi dari ruang hampa, tapi ini dari alam fantasi.

Tetapi ahli bioteknologi percaya pada "kekuatan super" mikroba. “Saya pikir di mana organisme hidup bekerja, semuanya sulit dijelaskan di sana, jadi mekanismenya tidak jelas,” kata Maxim Shulaev, profesor di Departemen Sibernetika Kimia di Universitas Teknologi Nasional Kazan. - Tapi ini contoh sederhana: molekul air adalah molekul terkuat di dunia, jika Anda mencoba "mengambil" oksigen dari air - itu tidak akan berhasil! Namun, dengan fotosintesis menggunakan enzim klorofil sederhana, ini menjadi mungkin. Saya percaya bahwa setiap hukum fisika dapat dijelaskan oleh kerja organisme hidup.

“Ahli mikrobiologi terkenal Grigory Karavaiko mengatakan bahwa mekanismenya dapat dipelajari selama ribuan tahun dan tidak dipahami, tetapi produksinya akan berhasil, - gema Profesor Tamara Sakhno. - Misalnya, perengkahan minyak dan pirolisis batubara mulai digunakan sebelum mekanismenya dijelaskan. Kami telah melakukan ribuan percobaan dan mengkonfirmasi hasilnya dengan fluoresensi sinar-X dan spektroskopi massa.”

Namun, bagi fisikawan, bukti seperti itu tampaknya tidak cukup. Banyak yang percaya bahwa ahli kimia, untuk mengumumkan penemuannya secara publik, belum memverifikasi hasil eksperimen mereka lebih lanjut metode yang tepat dan konfirmasi keefektifan eksperimen semacam itu dalam kondisi baru - di laboratorium lain.

Pendapat ahli teori

Blogger video ilmiah, fisikawan teoretis Igor Danilov:

“Ada teori yang menjelaskan kemungkinan fusi nuklir dingin. Misalnya, karya Alla Kornilova dan Vladimir Vysotsky dari Moskow. Benar, Tamara Sakhno dan Viktor Kurashov bersikeras bahwa reaksi mereka jutaan kali lebih kuat. Tetapi Kornilova dan Vysotsky memiliki metode pembuktian, sedangkan Sakhno dan Kurashov belum memberikan bukti tersebut. Itulah mengapa saya berani menyarankan bahwa para ilmuwan Kazan hanya menyaring larutan dan mengira fermium dan elemen superberat lainnya sebagai produk metabolisme bakteri - molekul organik kompleks yang terdiri dari ratusan atom karbon dan hidrogen. Bagaimanapun, metode fluoresensi sinar-X dan spektroskopi massa tidak mengecualikan kesalahan seperti itu. Kami perlu memeriksa hasilnya dengan metode yang lebih maju, misalnya, resonansi magnetik nuklir.”

Baru-baru ini telah terjadi revolusi dalam kimia dan fisika. Sebuah metode untuk transmutasi unsur kimia menggunakan biokimia telah ditemukan. Dua ilmuwan praktis Rusia yang brilian, ahli kimia - Tamara Sakhno dan Victor Kurashov membuat penemuan dunia ini. Impian para alkemis kuno - menjadi kenyataan ...

Ada yang namanya transmutasi. Hal ini diketahui banyak orang dari sejarah alkimia. Ini berarti transformasi beberapa unsur kimia menjadi yang lain atau satu isotop unsur kimia menjadi yang lain.

Transmutasi dalam alkimia - transformasi satu logam menjadi logam lain; biasanya berarti transformasi logam tidak mulia menjadi logam mulia. Implementasi transmutasi adalah tujuan utama alkimia, untuk pencapaian yang dilakukan pencarian batu filsuf. Dalam pengertian metafisik, yang juga menyangkut lingkungan spiritual, tidak hanya materi, tetapi juga pribadi yang mengalami transformasi.

Transmutasi dalam fisika adalah transformasi atom dari beberapa unsur kimia menjadi unsur lain sebagai akibat peluruhan radioaktif dari inti atau reaksi nuklirnya; istilah ini jarang digunakan dalam fisika saat ini.

Dengan teknologi saat ini, transmutasi dilakukan baik dalam reaksi berantai nuklir, ketika uranium-235 asli diubah menjadi elemen lain selama ledakan, atau dalam reaktor nuklir, ketika uranium yang sama diubah menjadi elemen lain di bawah pengaruh pemboman neutron. . Jadi, plutonium, curium, fransium, californium, amerisium, dan sebagainya diperoleh secara artifisial - elemen yang tidak ada di alam atau secara praktis tidak mungkin diperoleh dari sumber alami.

Namun, hari ini sebuah revolusi telah dibuat dalam kimia dan fisika. Sebuah metode untuk transmutasi unsur kimia menggunakan biokimia telah ditemukan.

Dengan bantuan reagen kimia dan bakteri, sebagian besar isotop yang diketahui berharga dan sangat berharga dapat diperoleh dari bijih yang mengandung uranium-238 alami, yang harganya 50-60 dolar per kilogram. Anda bisa mendapatkan actinium-227, yang kurang dari satu gram di dunia - dalam kilogram dan bahkan ton. Hanya ini yang akan memastikan revolusi di sektor energi global, karena akan meningkatkan efisiensi pembangkit listrik tenaga nuklir 10 kali lipat, yang akhirnya mengakhiri era hidrokarbon. Anda bisa mendapatkan kilogram Amerisium dan membuat revolusi dalam deteksi cacat industri dan pencarian mineral. Anda bisa mendapatkan Polonium dan satelit bumi akan memperoleh kualitas catu daya yang berbeda.

Victor dan Tamara melakukan 2000 eksperimen dan selama transmutasi, dari bahan mentah yang murah, mereka menerima, antara lain, emas dan platinum sebagai produk sampingan. (Halo pemegang emas :).

Selain itu, teknologi ini memungkinkan penggunaan bakteri dan reagen yang dibuat oleh Tamara dan Viktor untuk melakukan penonaktifan 100% limbah nuklir. Bakteri mengubah segalanya. Apa yang sebelumnya hanya bisa dikubur, menciptakan bahaya bagi lingkungan, sekarang bisa 100% dinonaktifkan. Terlebih lagi, proses penonaktifan transmutasi menghasilkan elemen berharga, termasuk emas dan platinum. Baik isotop stabil maupun isotop radioaktif. Omong-omong, isotop emas radioaktif-198 digunakan untuk mengobati onkologi.

Penemuan Viktor Kurashov dan Tamara Sakhno dikonfirmasi oleh Paten RF pada Agustus 2015 ( Lihat Paten RU 2 563 511 C2 di situs web Rospatent). Hasilnya ditandatangani oleh profesor kimia, beberapa di antaranya melihat curium, fransium, dan aktinium dalam spektogram untuk pertama kalinya.

Artinya, saya ulangi sekali lagi - transmutasi biokimia adalah penemuan penting yang sangat penting. Terlebih lagi, dan ini yang terpenting, ini bukan perkiraan laboratorium, ini sudah teknologi siap pakai yang cocok untuk peningkatan skala industri langsung. Semuanya sudah selesai.

Fakta penting lainnya adalah bahwa semuanya dilakukan secara eksklusif dengan dana pribadi. Para ilmuwan selama 25 tahun tidak ada hubungannya dengan negara Rusia, menghasilkan uang dalam kimia terapan yang berkaitan dengan pembersihan polusi minyak. Sehingga tidak ada pertanyaan dan kemungkinan klasifikasi, bahkan bijih asing digunakan untuk penelitian - dari Arab Saudi dan dari pantai Samudra Hindia.

Sekarang, apa yang harus saya lakukan dengan ini? Saya adalah administrator proyek ini.

Jelas bahwa kekayaan seperti itu di Federasi Rusia tidak dapat diwujudkan dalam banyak hal. Mari kita buang politik, tidak akan dikenang sama sekali dalam hal ini. Tetapi pada kenyataannya, di Federasi Rusia, dari sudut pandang logika yang sempit sekalipun, itu tidak mungkin. Bukan karena Kremlin, mari lupakan Kremlin dan politik. Dan karena itu tidak mungkin menurut kebijaksanaan duniawi. Mulai dari kemungkinan munculnya beberapa spesialis yang bersemangat dengan peredaran zat radioaktif ilegal (bagaimanapun, mereka memenjarakan seorang pria karena dia membawa satu ton biji poppy kuliner). Atau ada pengecekan, penyelesaian dan pengecekan ulang. Dan seterusnya, hingga larangan perjalanan bagi penulis dan segala macam kejutan yang berbeda.

Oleh karena itu, diputuskan untuk pergi untuk menyajikan kasus ini kepada publik dunia di Jenewa ( konferensi berlangsung pada 21 Juni 2016). Ke negara netral, yang apalagi bukan anggota NATO. Seluruh operasi ini diatur oleh saya.

Ini adalah acara kelas dunia dan akan menjadi penting terutama bagi Rusia. Meskipun implementasinya mungkin di Swiss ...

Pada 21 Juni 2016 di Jenewa, Swiss, konferensi pers diadakan tentang penemuan penting transmutasi unsur kimia dengan metode biokimia.
Konferensi tersebut dihadiri oleh Tamara Sakhno, Viktor Kurashov - ilmuwan yang membuat penemuan ini dan Vladislav Karabanov, administrator dan pemimpin proyek ini.

Victor dan Tamara melakukan eksperimen transmutasi, dari bahan mentah - uranium, thorium. Sebagai hasil percobaan dengan bahan baku, diperoleh teknologi yang memungkinkan penggunaan bakteri dan reagen untuk melakukan penonaktifan 100% limbah nuklir.
Hasilnya telah diverifikasi oleh ratusan analisis laboratorium independen pada instrumen paling modern, dan dikonfirmasi oleh tindakan yang ditandatangani oleh ahli kimia terkemuka (beberapa di antaranya telah melihat curium, fransium, dan aktinium dalam spektogram untuk pertama kalinya dalam hidup mereka).
Teknologi mempengaruhi banyak bidang aktivitas manusia, kedokteran, energi. Di masa depan, ini akan mengarah pada perubahan kualitatif dalam kehidupan manusia di planet Bumi. Selamat datang ke zaman baru.

Mengeklaim

Invensi ini berkaitan dengan bidang bioteknologi dan transmutasi unsur kimia. Bahan baku radioaktif yang mengandung unsur kimia radioaktif atau isotopnya diperlakukan dengan suspensi berair bakteri dari genus Thiobacillus dengan adanya unsur-unsur dengan valensi variabel. Bijih atau limbah radioaktif dari siklus nuklir digunakan sebagai bahan baku radioaktif. Metode ini dilakukan dengan produksi polonium, radon, fransium, radium, actinium, thorium, protactinium, uranium, neptunium, amerisium, nikel, mangan, bromin, hafnium, iterbium, merkuri, emas, platina dan isotopnya. EFEK: penemuan memungkinkan untuk memperoleh elemen radioaktif yang berharga, melakukan inaktivasi limbah nuklir dengan konversi isotop radioaktif dari elemen limbah menjadi isotop stabil. 2 w.p. f-ly, 18 sakit., 5 tab., 9 pr.

Invensi ini berkaitan dengan bidang transmutasi unsur-unsur kimia dan transformasi isotop radioaktif, yaitu produksi buatan beberapa unsur kimia dari unsur kimia lainnya. Secara khusus, metode ini memungkinkan untuk memperoleh elemen langka dan berharga: polonium, radon, fransium, radium dan aktinida - actinium, thorium, protactinium, uranium, neptunium, serta berbagai isotop dari elemen yang terdaftar dan lainnya.

Dikenal adalah transformasi unsur kimia, pembentukan isotop baru unsur dan unsur kimia baru selama peluruhan nuklir dan sintesis unsur kimia, digunakan dalam reaktor nuklir tradisional, di pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN), di reaktor nuklir ilmiah, misalnya, ketika unsur-unsur kimia disinari dengan neutron, atau proton, atau partikel alfa.

Suatu metode dikenal untuk memproduksi radionuklida nikel-63 dalam reaktor dari suatu target, yang melibatkan perolehan target nikel-62 yang diperkaya nikel, penyinaran target dalam reaktor, diikuti dengan pengayaan produk yang diiradiasi dengan nikel-63 saat mengekstraksi radionuklida nikel-63. isotop nikel-64 dari produk (RU 2313149, 2007). Keuntungan dari metode ini adalah produksi produk berkualitas tinggi, yang dimaksudkan untuk digunakan dalam sumber energi listrik otonom, dalam detektor bahan peledak, dll. Reproduksibilitas hasil dikonfirmasi oleh analisis komposisi isotop unsur oleh spektrometri massa.

Namun, metode ini rumit dan tidak aman, membutuhkan tingkat keamanan industri.

Ada juga dikenal metode transmutasi unsur - nuklida radioaktif berumur panjang, termasuk yang timbul dalam bahan bakar nuklir iradiasi (RU 2415486, 2011). Metode ini terdiri dari penyinaran bahan yang ditransmutasikan dengan fluks neutron, dan penyinaran dilakukan dengan neutron yang diperoleh dalam reaksi fusi nuklir dalam plasma pra-bentuk dari sumber neutron, dengan pengaturan tertentu dari media hamburan neutron. Metode ini didasarkan pada reaksi fusi nuklir di sebuah tokomak, juga kompleks dan membutuhkan peralatan khusus.

Metode yang dikenal untuk memproduksi radionuklida Th-228 dan Ra-224, yang juga diimplementasikan dalam teknologi reaktor. Teknologinya cukup kompleks dan memiliki batasan keamanan (RU 2317607, 2008).

Jadi, dalam produksi unsur kimia dan isotopnya, reaksi nuklir secara tradisional digunakan dengan menggunakan reaktor nuklir dan peralatan kompleks lainnya dengan biaya energi yang tinggi.

Ada upaya yang diketahui untuk memecahkan masalah memperoleh isotop radioaktif dalam proses transmutasi nuklir unsur dengan cara yang lebih aman, menggunakan mikroorganisme. Diketahui, khususnya, metode konversi isotop menggunakan mikroorganisme, yang melibatkan budidaya kultur mikrobiologis Deinococcus radiodurans pada media nutrisi yang mengandung komponen isotop awal yang diperlukan untuk transmutasi, serta kekurangan analog kimia dekat dari elemen target. Komponen isotop awal tersebut dimasukkan ke dalam komposisi media, yang bersifat radioaktif dan dalam proses transmutasi dapat mengarah pada pembentukan unsur kimia target dalam bentuk isotop stabil atau radioaktif, yang diserap oleh kultur mikrobiologis, dan kemudian tetap stabil atau tetap radioaktif atau meluruh ke isotop stabil yang diperlukan (RU 2002101281 A, 2003). Metode ini tidak memberikan hasil yang tinggi dari isotop target, dan juga memerlukan penggunaan radiasi pengion sebagai faktor awal dan pendukung reaksi.

Juga dikenal adalah metode untuk memperoleh isotop stabil karena transmutasi nuklir seperti fusi nuklir suhu rendah elemen dalam budaya mikrobiologi (RU 2052223, 1996). Metode ini terdiri dari bahwa sel-sel mikroba yang tumbuh dalam media nutrisi yang kekurangan isotop target (isotop target) dipengaruhi oleh faktor-faktor yang berkontribusi terhadap penghancuran ikatan interatomik dan menyebabkan peningkatan konsentrasi atom bebas atau ion isotop hidrogen. Media nutrisi disiapkan berdasarkan air berat dan isotop tidak stabil yang kekurangan media dimasukkan ke dalamnya, yang akhirnya meluruh dengan pembentukan isotop stabil target. Radiasi pengion digunakan sebagai faktor yang menghancurkan ikatan antar atom. Metode ini didasarkan pada penggunaan radiasi pengion, tidak dimaksudkan untuk skala industri, dan membutuhkan energi dan biaya keuangan yang tinggi.

Semua unsur kimia yang terdaftar, isotopnya dan produk sampingannya masih diperoleh dengan metode tradisional yang kompleks dan tidak aman melalui reaksi nuklir tradisional dalam jumlah kecil (kadang-kadang - dalam mikro), yang jelas tidak cukup untuk memenuhi energi, teknis, industri, teknis. dan kebutuhan ilmiah umat manusia. Metode mikrobiologis transmutasi unsur kimia yang dijelaskan memungkinkan untuk memperoleh semua unsur kimia di atas dan isotopnya dalam jumlah yang praktis tidak terbatas, mudah dilakukan, aman bagi personel dan masyarakat, metode ramah lingkungan yang tidak memerlukan pengeluaran bahan yang besar , air, panas, listrik dan pemanas, menyediakan energi ini, masalah industri, teknis dan ilmiah peradaban. Unsur-unsur dan isotop-isotop ini membawa cadangan energi yang sangat besar, memiliki nilai dan harga jual yang sangat tinggi di pasaran.

Sebuah metode mikrobiologi untuk transmutasi unsur kimia dan konversi isotop unsur kimia diusulkan, dicirikan bahwa bahan baku radioaktif yang mengandung unsur kimia radioaktif atau isotopnya diperlakukan dengan suspensi berair bakteri dari genus Thiobacillus dengan adanya s, p, d, f-elemen dengan valensi variabel. Pemilihan elemen dengan valensi variabel dilakukan sesuai dengan prinsip menciptakan potensi redoks tinggi. Artinya, faktor kunci dalam pemilihan seperti itu, atau hanya berfokus pada unsur-unsur tertentu dengan valensi variabel yang dimasukkan ke dalam media reaksi, adalah potensial redoks, yang nilainya optimal dalam kisaran 400-800 mV (misalnya, dalam contoh 1, 2, 3, 4 Eh=635 mV, 798 mV, 753 mV dan 717 mV, berturut-turut).

Elemen dengan valensi variabel, baik dalam bentuk tereduksi dan teroksidasi, menciptakan potensial redoks standar, terlibat dalam penerapan mekanisme pemicu dan pengontrol untuk memulai dan mempercepat peluruhan alfa, beta-minus, dan beta-plus isotop radioaktif unsur-unsur dari kelompok apa pun oleh bakteri dari genus Thiobacillus.

Metode ini mengarah pada produksi polonium, radon, fransium, radium, actinium, thorium, protactinium, uranium, neptunium, amerisium dan isotopnya, serta nikel, mangan, bromin, hafnium, iterbium, merkuri, emas, platinum, dan lainnya. isotop. Bijih atau limbah radioaktif dari siklus nuklir dapat digunakan sebagai bahan baku radioaktif yang mengandung unsur kimia radioaktif.

Menurut metode yang diklaim, unsur-unsur berikut diperoleh dari bahan baku yang mengandung uranium-238 alami dan thorium-232:

1. Protaktinium, aktinium, radium, polonium, dan berbagai isotop unsur-unsur ini (tabel 1, 2, 3, 4; skema 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7; gambar dari 1 hingga 17).

2. Francius (angka 4, 5, 6, 7, 9, 14).

3. Iterbium, hafnium, galium, nikel (tabel 1; gambar 2, 3, 4, 5, 6, 7), emas (tabel 1; gambar 6, 7), merkuri (tabel 1, 2; skema 9, 10; angka 4, 5, 11), platina (tabel 1; skema 9, 10; angka 4, 5, 6, 7).

4. Kandungan besi dalam medium berkurang, nikel muncul (tidak ada nikel dalam bijih asli), dan kandungan nikel meningkat secara dinamis (Tabel 1), karena besi mengambil partikel alfa yang dibawa oleh bakteri dari unsur radioaktif alfa, berputar menjadi nikel. Pelepasan proton dari inti besi menyebabkan peningkatan kandungan mangan dalam medium (transformasi besi menjadi mangan) dan, dengan demikian, penurunan kandungan besi (Tabel 1).

5. Berbagai isotop talium, merkuri, emas, platinum, termasuk yang stabil, diperoleh dari polonium, yang merupakan produk peluruhan aktinida dalam proses mikrobiologis transmutasi unsur (tabel 1, 2; skema 10, 11; tabel 1 , 2; angka 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11).

6. Isotop langka diperoleh dari plutonium-239: uranium-235, thorium-231, protactinium-231, actinium-227 (Skema 12).

7. Dari plutonium-241, yang merupakan produk sampingan dari pembakaran uranium dalam reaktor, langka di alam dan industri, dan kekurangan isotop amerisium dan neptunium, 241 Am dan 237 Np, diperoleh (Skema 13).

Dengan demikian, metode mikrobiologi yang dijelaskan memecahkan masalah penyediaan energi dan bahan langka langka di berbagai bidang industri, ilmu pengetahuan dan teknologi.

Sebelumnya, semua elemen yang terdaftar dan berbagai isotopnya diperoleh secara artifisial dalam jumlah kecil dan mikro (dalam gram, miligram, mikrogram dan kurang) selama reaksi dan proses nuklir, dalam reaktor nuklir, sebagai produk peluruhan uranium dan thorium, serta seperti plutonium, radium. Isotop thorium dan uranium juga diperoleh secara artifisial dalam reaksi nuklir. Unsur-unsur berikut diperoleh oleh penulis dengan metode ini: polonium, radon, fransium, radium dan aktinida - actinium, thorium, protactinium, uranium, neptunium, plutonium, amerisium dan berbagai isotop dari unsur-unsur yang terdaftar, serta berbagai isotop thorium dan uranium - thorium-227, thorium-228, thorium-230, thorium-234; uranium-231, uranium-232, uranium-233, uranium-234, uranium-235, uranium-236, uranium-239, serta mangan, nikel, galium, brom, hafnium, iterbium, talium, merkuri, emas, platinum ( lihat skema 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 dan tabel 1, 2, 3, 4).

Metode transmutasi unsur kimia yang diklaim memungkinkan untuk memperoleh semua unsur kimia di atas dan isotopnya dalam jumlah yang praktis tidak terbatas.

Metode transmutasi unsur yang dijelaskan juga memungkinkan untuk menonaktifkan dan menetralkan limbah nuklir, misalnya, limbah dari pembakaran bahan bakar nuklir (uranium) dari pembangkit listrik tenaga nuklir yang mengandung uranium, plutonium, isotopnya dan produk fisi dan peluruhannya (transisi isotop produk): isotop uranium dan plutonium (lihat diagram).13), radium dan polonium, lebih banyak isotop radioaktif strontium, yodium, cesium, radon, xenon dan produk peluruhan alfa dan beta lainnya, dan fisi spontan uranium dan plutonium.

Perlu dicatat bahwa metode reaktor nuklir tradisional yang terkenal untuk produksi dan pemisahan polonium, radium, aktinium, protaktinium, neptunium, amerisium, isotopnya dan isotop berharga thorium dan uranium secara teknologi sulit untuk diterapkan, berbiaya tinggi, memerlukan peralatan mahal yang kompleks dan berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan, berbeda dengan metode yang diusulkan. Juga, metode reaktor nuklir tradisional yang dikenal untuk produksi dan isolasi polonium, radium, aktinium, protaktinium, neptunium, amerisium, isotopnya dan isotop thorium dan uranium yang berharga tidak memenuhi kebutuhan energi dan berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi lainnya. dalam unsur-unsur kimia ini dan dalam isotopnya.

Dalam metode yang diklaim, bakteri dari genus Thiobacillus (misalnya, spesies Thiobacillus aquaesulis atau Thiobacillus ferrooxidans) dengan adanya unsur-unsur dengan valensi variabel, memulai dan mempercepat proses alami peluruhan radioaktif dan transisi isotop unsur radioaktif. Pada saat yang sama, waktu reaksi nuklir alami dan transisi isotop dipercepat ribuan, jutaan, dan miliaran kali - tergantung pada waktu paruh alami dari isotop awal unsur kimia tertentu.

Bahan baku dan bahan yang mengandung unsur radioaktif digunakan sebagai bahan baku, yaitu: 1. Uranium alam dan thorium dalam bentuk bijih: bijih uranium dan/atau thorium, atau pasir, misalnya pasir monasit yang mengandung thorium, fosfat/fosfat; setiap bijih yang mengandung pengotor thorium, uranium, plutonium dalam jumlah dan rasio berapa pun satu sama lain. 2. Plutonium (lihat Skema 12, 13), uranium, thorium dan unsur radioaktif lainnya yang diperoleh dalam reaktor nuklir, termasuk yang merupakan limbah dari siklus nuklir. 3. Setiap komponen dan limbah industri lainnya yang mengandung aktinida, terutama thorium, uranium, atau plutonium, yang lebih umum, tersedia dan murah di pasaran, salah satu dari unsur-unsur ini dalam rasio apa pun di antara mereka sendiri. 4. Produk peluruhan radioaktif plutonium, uranium, seri torium: radium, radon, polonium. 5. Polonium, yang merupakan produk peluruhan aktinida dalam proses mikrobiologis transmutasi unsur, untuk memperoleh berbagai isotop langka talium, merkuri, emas, platinum, termasuk isotop stabilnya. 6. Produk radioaktif (fragmen) plutonium dan fisi uranium - isotop radioaktif strontium, itrium, cesium, yodium dan elemen lainnya; transmutasi mereka adalah bijaksana untuk mengubahnya menjadi elemen dan isotop non-radioaktif dan tidak berbahaya bagi manusia, untuk memperbaiki lingkungan. 7. Semua jenis bahan baku (elemen) yang terdaftar untuk pemrosesan mikrobiologis digunakan baik secara terpisah maupun bersama-sama, dalam rasio apa pun satu sama lain.

Bahan mentah yang mengandung salah satu unsur radioaktif di atas diperlakukan dengan larutan bakteri genus Thiobacillus, misalnya, Thiobacillus aquaesullis atau Thiobacillus ferrooxidans, atau campurannya dalam perbandingan berapa pun relatif satu sama lain, atau jenis sulfur- bakteri pengoksidasi, dengan adanya unsur-unsur dengan valensi variabel, dalam kondisi normal aktivitas mikroorganisme.

Metode ini tidak memerlukan reaktor nuklir yang mahal dan berbahaya bagi manusia dan lingkungan, tetapi dilakukan dalam kondisi normal, dalam wadah biasa, dengan suhu normal lingkungan (nilai yang cukup dapat diterima dari 4 hingga 60 derajat Celcius), pada tekanan atmosfer normal, tidak memerlukan konsumsi air tawar.

Mekanisme

Dalam metode kami, mikroorganisme memulai dan mempercepat peluruhan alfa (-α), beta minus (-β), dan peluruhan beta plus (+β) (penangkapan elektron). Mikroorganisme menangkap dalam inti unsur-unsur berat (terutama dalam setiap elemen-f dan dalam elemen-s berat) proton, partikel alfa (dua proton dan dua neutron) dan elektron (peluruhan beta dikurangi), sambil mentransfer proton yang ditangkap, partikel alfa dan elektron ke unsur lain, terutama ke unsur d dan p, misalnya ke arsenik dan besi. Juga, mikroorganisme dapat mentransfer proton, partikel alfa, elektron, dan positron ke elemen lain, misalnya, ke iterbium elemen-f, jika ada dalam medium. Penangkapan dan pelepasan proton, partikel alfa, dan elektron oleh bakteri terjadi pada unsur-unsur radioaktif golongan-f dan golongan-s (menurut klasifikasi sistem periodik unsur). Bakteri juga memulai dan mempercepat peluruhan beta-plus (+β) (penangkapan elektron) dalam inti isotop radioaktif beta-plus unsur-unsur dari kelompok apa pun, mentransfer ke inti unsur-unsur ini elektron yang diperoleh dalam proses beta-minus ( -β) peluruhan isotop lain yang mengalami peluruhan beta-minus, atau ditangkap dari unsur-unsur valensi variabel (bukan radioaktif) yang ada di lingkungan selama oksidasi bakterinya.

Transfer bakteri dari proton (P), partikel alfa (α) dan elektron (e -) dilakukan ke elemen golongan-d (misalnya, ke besi dan lainnya), ke unsur-unsur golongan-p (misalnya, ke arsenik dan lainnya ) dan unsur-unsur golongan-s (strontium, cesium, radium, dan lain-lain).

Penangkapan dan pelepasan proton, partikel alfa, dan elektron oleh bakteri terjadi pada isotop radioaktif alfa dan beta dari elemen grup-f, grup-s, dan grup-p, yang secara alami (secara alami) bersifat radioaktif alfa atau beta, sementara bakteri memulai dan mempercepat proses peluruhan alfa dan beta jutaan dan miliaran kali.

Peluruhan bio-alfa (-α)

Dalam proses peluruhan alfa, ketika inti kehilangan dua proton, unsur-unsur golongan f dan s berubah menjadi unsur yang lebih ringan (transisi dua sel ke depan dalam tabel tabel periodik unsur).

Setelah menangkap dan melepaskan proton dan partikel alfa dari elemen f dan s, bakteri mentransfer proton dan partikel alfa ini ke berbagai elemen dari grup d, p- dan s, mengubahnya menjadi elemen lain - selanjutnya secara berurutan dalam sistem periodik unsur kimia (maju satu atau dua sel dalam tabel sistem periodik unsur).

Dalam transfer bakteri partikel alfa dari elemen-f ke besi, besi diubah menjadi nikel (lihat Tabel 1); selama transfer bakteri dari proton dan partikel alfa dari elemen-f ke arsenik, arsenik diubah menjadi bromin (lihat Tabel 1); selama transfer bakteri proton dan partikel alfa dari elemen-f ke iterbium, iterbium diubah menjadi hafnium (lihat Tabel 1).

Peluruhan bio-beta (-β, +β)

Bakteri memprovokasi dan sangat mempercepat kedua jenis peluruhan beta: peluruhan beta-minus dan peluruhan beta-plus.

Peluruhan beta-minus (-β) adalah emisi elektron oleh nukleus, sebagai akibatnya neutron diubah menjadi proton dengan transformasi elemen menjadi yang berikutnya dalam posisi dalam sistem periodik unsur kimia (transisi satu sel ke depan dalam tabel sistem periodik unsur).

Peluruhan beta-plus (+β) - penangkapan elektron oleh nukleus, sebagai akibatnya, proton diubah menjadi neutron dengan transformasi elemen menjadi yang sebelumnya dalam hal lokasi dalam sistem periodik unsur kimia (transisi satu sel kembali sesuai dengan tabel sistem periodik unsur).

Dalam proses peluruhan beta yang dipicu dan dipercepat oleh bakteri, dalam beberapa kasus, emisi berikutnya dari apa yang disebut neutron tertunda terjadi - sudah secara spontan, secara alami, menurut hukum fisika peluruhan dan transisi isotop, dengan produksi isotop yang lebih ringan dari unsur tertentu. Penggunaan mekanisme emisi neutron tertunda memungkinkan untuk lebih memperluas daftar elemen dan isotop yang diperoleh, serta untuk memprediksi dan mengatur proses bio-transmutasi (menghentikannya pada waktu yang tepat).

Bakteri memulai dan mempercepat peluruhan beta - emisi elektron dari nukleus atau pengenalan elektron ke dalam nukleus (penangkapan elektron) elemen kimia radioaktif beta. Bakteri memulai dan mempercepat peluruhan beta isotop unsur, baik yang terutama terkandung dalam bahan mentah, di lingkungan, maupun isotop unsur yang diperoleh secara artifisial dalam suatu bioproses, setelah peluruhan alfa dipicu oleh bakteri. Fakta terakhir - peluruhan beta yang terjadi setelah peluruhan alfa yang diinduksi bakteri sangat penting secara praktis untuk mendapatkan elemen dan isotop penting energi langka yang berharga.

Bakteri juga menangkap dan merobek elektron dari inti yang lebih ringan dari elemen-f, yaitu, dari isotop radioaktif beta-minus - produk fisi ("fragmen") uranium dan plutonium, misalnya, dari inti strontium-90, itrium- 90 , yodium-129, yodium-130, cesium-133, cesium-137 dan beberapa elemen lain yang berubah menjadi elemen stabil selama peluruhan beta ini. Pada saat yang sama, dalam inti suatu unsur kimia, neutron diubah menjadi proton, dan nomor seri unsur digeser oleh satu atau dua sel (tergantung pada isotop awal) ke depan sesuai dengan tabel sistem periodik elemen. Proses ini memungkinkan pembuangan limbah radioaktif tinggi secara radikal dan ramah lingkungan dari industri nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir, mis. dari produk pembakaran bahan bakar nuklir yang mengandung unsur radioaktif - "fragmen" fisi uranium, plutonium dan elemen transuranik lainnya - aktinida, serta produk fisi thorium, jika digunakan dalam siklus nuklir thorium.

Elektron yang ditangkap oleh bakteri selama peluruhan beta-minus ditransfer oleh bakteri ke inti isotop radioaktif beta-plus unsur (jika ada dalam medium). Reaksi redoks juga berlangsung dalam proses. Misalnya, selama transfer elektron bakteri ke besi (III), yang terakhir diubah menjadi besi (II), selama transfer elektron bakteri ke arsenik (V), yang terakhir diubah menjadi arsenik (III). Muatan permukaan sel bakteri ditentukan oleh disosiasi kelompok ionogenik dinding sel, yang terdiri dari protein, fosfolipid, dan lipopolisakarida. Pada nilai pH fisiologis sel mikroba, bakteri membawa muatan negatif berlebih pada permukaannya, yang terbentuk karena disosiasi kelompok ionogenik, terutama asam, pada permukaan sel. Permukaan sel mikroba yang bermuatan negatif menarik ion yang bermuatan berlawanan dari lingkungan, yang, di bawah pengaruh gaya elektrostatik, cenderung mendekati kelompok terionisasi dari membran sel. Akibatnya, sel dikelilingi oleh lapisan listrik ganda (adsorpsi dan difusi). Muatan sel terus berfluktuasi tergantung pada proses yang terjadi di lingkungan. Saat terkena partikel alfa, muatan negatif sel turun (dalam nilai absolut) dan berubah menjadi muatan positif, yang mempercepat proses peluruhan beta. Selanjutnya, di bawah pengaruh elektron yang dilepaskan selama peluruhan beta dari unsur radioaktif, serta elektron yang ditransfer dari unsur valensi variabel dalam bentuk tereduksi ke lapisan adsorpsi mikroorganisme, muatan negatif mikroorganisme meningkat (dalam nilai absolut), membalik dari positif ke negatif, yang mempercepat proses peluruhan alfa, menarik proton bermuatan positif dan partikel alfa dari atom unsur kimia. Proses percepatan ini terjadi karena interaksi listrik dari kelompok permukaan sel bermuatan negatif dan positif dengan partikel alfa dan beta dari elemen radioaktif, masing-masing. Pada tahap logaritmik pertumbuhan mikroorganisme, muatan negatif sel mencapai nilai maksimumnya, yang mengarah pada tingkat transformasi maksimum, transformasi elemen. Proses transformasi unsur kimia dapat terjadi baik di dalam sel bakteri maupun pada permukaan dinding sel pada lapisan adsorpsi lapisan ganda elektrik.

Jadi, sel mikroba, yang secara labil mengubah karakteristik pengisiannya, adalah sistem pengatur dan percepatan untuk beberapa jenis peluruhan radioaktif dan transformasi beberapa elemen menjadi elemen lain.

Untuk mempercepat proses transmutasi unsur kimia oleh mikroorganisme, ketika muatan mikroorganisme mendekati titik isoelektrik dalam larutan reaksi, digunakan surfaktan. Poliamfolit, surfaktan ionik, baik surfaktan anionik dan kationik, dimasukkan ke dalam media reaksi, dengan mengubah muatan sel (pergeseran muatan dari titik isoelektrik ke sisi negatif atau positif), berkontribusi pada inisiasi bakteri dan intensifikasi proses transmutasi unsur kimia (contoh 9).

Signifikansi industri dan ilmiah dan teknis dari penemuan ini

Metode mikrobiologis transmutasi unsur, percepatan reaksi nuklir dan transisi isotop, memungkinkan untuk memperoleh unsur radioaktif yang berharga dan langka dalam jumlah tak terbatas, yang sangat diminati di pasar, dalam teknologi, industri, dan penelitian ilmiah. Unsur-unsur dan isotop-isotop ini membawa cadangan energi yang sangat besar, memiliki nilai dan harga jual yang sangat tinggi di pasaran. Yang berikut ini menyoroti kandungan yang rendah dan langka di alam dari unsur-unsur kimia ini dan isotopnya, sulitnya mendapatkannya dalam reaktor nuklir, akibatnya produksi dunianya dapat diabaikan, dan harga pasarnya sangat tinggi. Area penerapan elemen yang diperoleh dan permintaan global untuk mereka juga dijelaskan.

Polonium selalu ada dalam mineral uranium dan thorium, tetapi dalam jumlah yang dapat diabaikan sehingga tidak praktis dan tidak menguntungkan untuk mendapatkannya dari bijih dengan metode tradisional yang dikenal. Kandungan keseimbangan polonium di kerak bumi adalah sekitar 2·10 -14% berat. Kuantitas mikro polonium diekstraksi dari limbah pengolahan bijih uranium. Polonium diisolasi dengan ekstraksi, pertukaran ion, kromatografi dan sublimasi.

Metode industri utama untuk memperoleh polonium adalah sintesis buatannya melalui reaksi nuklir, yang mahal dan tidak aman.

Polonium-210 dalam paduan dengan berilium dan boron digunakan untuk membuat sumber neutron yang kompak dan sangat kuat yang praktis tidak menghasilkan radiasi (tetapi berumur pendek karena masa pakainya yang singkat 210 Po: T 1/2 \u003d 138,376 hari) - partikel alfa polonium-210 menimbulkan neutron pada inti berilium atau boron dalam (α, n)-reaksi. Ini adalah ampul logam tertutup rapat yang mengandung boron karbida berlapis polonium-210 atau pelet keramik berilium karbida. Sumber neutron semacam itu ringan dan portabel, sepenuhnya aman dalam pengoperasian dan sangat andal. Misalnya, sumber neutron Soviet VNI-2 adalah ampul kuningan dengan diameter dua sentimeter dan tinggi empat sentimeter, memancarkan hingga 90 juta neutron setiap detik.

Polonium kadang-kadang digunakan untuk mengionisasi gas, khususnya udara. Pertama-tama, ionisasi udara diperlukan untuk memerangi listrik statis (dalam produksi, saat menangani peralatan yang sangat sensitif). Misalnya, sikat penghilang debu dibuat untuk optik presisi.

Bidang penting penerapan polonium adalah penggunaannya dalam bentuk paduan dengan timbal, yttrium, atau sendiri untuk produksi sumber panas yang kuat dan sangat kompak untuk instalasi otonom, misalnya, ruang atau kutub. Satu sentimeter kubik polonium-210 melepaskan sekitar 1320 watt panas. Misalnya, dalam kendaraan self-propelled Soviet dari program luar angkasa Lunokhod, pemanas polonium digunakan untuk memanaskan kompartemen instrumen.

Polonium-210 dapat berfungsi dalam paduan dengan isotop ringan lithium (6 Li) sebagai zat yang dapat secara signifikan mengurangi massa kritis muatan nuklir dan berfungsi sebagai semacam detonator nuklir.

Sampai sekarang, jumlah polonium industri dan komersial (pasar) adalah miligram dan gram polonium.

Saat ini, radium digunakan dalam sumber neutron kompak; untuk ini, sejumlah kecilnya dicampur dengan berilium. Di bawah aksi radiasi alfa, neutron tersingkir dari berilium: 9 Be + 4 He → 12 C + 1 n.

Dalam pengobatan, radium digunakan sebagai sumber radon, termasuk untuk persiapan mandi radon. Radium digunakan untuk paparan jangka pendek dalam pengobatan penyakit ganas pada kulit, mukosa hidung, dan saluran kemih.

Penggunaan kecil radium dikaitkan, antara lain, dengan kandungannya yang dapat diabaikan dalam kerak bumi dan dalam bijih, dan dengan biaya dan kerumitan yang tinggi untuk memperolehnya secara artifisial dalam reaksi nuklir.

Dalam waktu yang telah berlalu sejak penemuan radium - lebih dari satu abad - hanya 1,5 kg radium murni yang telah ditambang di seluruh dunia. Satu ton pitch uranium, dari mana Curie memperoleh radium, hanya mengandung sekitar 0,0001 gram radium-226. Semua radium alami bersifat radiogenik - ia berasal dari peluruhan uranium-238, uranium-235 atau thorium-232. Dalam kesetimbangan, rasio kandungan uranium-238 dan radium-226 dalam bijih sama dengan rasio waktu paruhnya: (4.468·10 9 tahun)/(1617 tahun)=2.789·10 6 . Jadi, untuk setiap tiga juta atom uranium di alam, hanya ada satu atom radium. Metode mikrobiologis transmutasi unsur-unsur kimia memungkinkan untuk memperoleh radium-226 dan isotop radium lainnya dari uranium dan torium dalam jumlah yang praktis tidak terbatas (kilogram, ton) dan memperluas cakupan radium dan isotopnya.

Saat ini, fransium dan garamnya tidak memiliki aplikasi praktis, karena waktu paruh yang pendek. Isotop fransium paling lama yang diketahui hingga saat ini, 223 Fr, memiliki waktu paruh 22 menit. Namun demikian, memperoleh fransium dengan metode mikrobiologis transmutasi unsur-unsur kimia dan memperbaiki keberadaan fransium dalam sampel yang diproses pada perangkat (gambar 4, 5, 6, 7, 9, 14), tanpa adanya fransium dalam bahan baku, membuktikan jalannya umum transformasi elemen. Di masa depan, penggunaan fransium untuk tujuan ilmiah dan lainnya tidak dikesampingkan.

Actinium adalah salah satu unsur radioaktif paling langka di alam. Kandungan totalnya di kerak bumi tidak melebihi 2.600 ton, sedangkan radium misalnya, jumlahnya lebih dari 40 juta ton. Tiga isotop aktinium telah ditemukan di alam: 225 Ac, 227 Ac, 228 Ac. Actinium menyertai bijih uranium. Memperoleh aktinium dari bijih uranium dengan metode tradisional yang dikenal tidak praktis karena kandungannya yang rendah di dalamnya, serta kemiripannya yang besar dengan unsur-unsur tanah jarang yang ada di sana.

Sejumlah besar isotop 227 Ac diperoleh dengan menyinari radium dengan neutron dalam reaktor. 226 Ra(n, )→ 227 Ra(-β)→ 227 Ac. Hasil, sebagai suatu peraturan, tidak melebihi 2,15% dari jumlah awal radium. Jumlah aktinium dalam metode sintesis ini dihitung dalam gram. Isotop 228 Ac dihasilkan dengan menyinari isotop 227 Ac dengan neutron.

227 Ac dicampur dengan berilium merupakan sumber neutron.

Sumber Ac-Be dicirikan oleh hasil gamma kuanta yang rendah dan digunakan dalam analisis aktivasi untuk penentuan Mn, Si, Al dalam bijih.

225 Ac digunakan untuk mendapatkan 213 Bi, serta untuk digunakan dalam radioimunoterapi.

227 Ac dapat digunakan dalam sumber energi radioisotop.

228 Ac digunakan sebagai pelacak dalam penelitian kimia karena energi radiasi yang tinggi.

Campuran 228 Ac-228 Ra isotop digunakan dalam pengobatan sebagai sumber intens -radiasi.

Aktinium dapat berfungsi sebagai sumber energi yang kuat, yang masih belum digunakan karena tingginya biaya aktinium dan sedikitnya aktinium yang diperoleh dengan metode yang diketahui, serta karena sulitnya memperolehnya dengan metode yang diketahui. Semua metode tradisional untuk mendapatkan dan mengisolasi aktinium mahal, tidak menguntungkan, dan berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Produksi aktinium dengan metode mikrobiologis transmutasi unsur-unsur kimia memungkinkan untuk memperoleh aktinium dan isotopnya dengan cara yang murah dan aman dalam jumlah yang tidak terbatas (kilogram, ton, ribuan ton, dll.).

Protaktinium

Mengingat kandungan rendah di kerak bumi (isi massa bumi adalah 0,1 miliar persen), elemen sejauh ini memiliki aplikasi yang sangat sempit - aditif untuk bahan bakar nuklir. Dari sumber alami - residu dari pemrosesan resin uranium - hanya protaktinium-231 (231 Pa) yang dapat diperoleh dengan metode tradisional. Selain itu, 231 Pa cara tradisional dapat diperoleh dengan menyinari thorium-230 (230 Th) dengan neutron lambat:

Isotop 233 Pa juga diperoleh dari thorium:

Sebagai aditif untuk bahan bakar nuklir, protaktinium ditambahkan pada tingkat 0,34 gram protaktinium per 1 ton uranium, yang sangat meningkatkan nilai energi uranium dan efisiensi pembakaran uranium (campuran uranium dan protaktinium). Memperoleh protactinium dengan metode mikrobiologis transmutasi unsur-unsur kimia memungkinkan untuk memperoleh protactinium dengan biaya murah dan dengan cara yang aman dalam jumlah yang tidak terbatas (kilogram, ton, ribuan ton, dll.). Memperoleh protaktinium dengan metode mikrobiologi transmutasi unsur kimia memecahkan masalah ketersediaan energi murah, bahan baku energi dan produk dengan efisiensi tinggi, dan menyediakan kebutuhan protaktinium di bidang ilmu pengetahuan dan teknologi lainnya.

Berbagai isotop thorium (thorium-227, thorium-228, thorium-230, thorium-234 dan lain-lain), memiliki waktu paruh yang berbeda, tidak terkandung dalam thorium alami, diperoleh dengan metode mikrobiologis transmutasi unsur kimia, menarik untuk tujuan penelitian, dan juga menarik sebagai sumber energi dan bahan baku untuk memperoleh isotop dan unsur lain.

Uranium dan isotopnya

Saat ini, 23 isotop radioaktif buatan uranium diketahui dengan nomor massa dari 217 hingga 242. Isotop uranium yang paling penting dan berharga adalah uranium-233 dan uranium-235. Uranium-233 (233 U, T 1/2 \u003d 1,59 10 5 tahun) diperoleh dengan menyinari thorium-232 dengan neutron dan mampu membelah di bawah pengaruh neutron termal, yang menjadikannya bahan bakar yang menjanjikan untuk reaktor nuklir:

Tetapi proses ini sangat rumit, mahal dan berbahaya bagi lingkungan. Kandungan isotop uranium-235 (235 U) yang berharga dalam uranium alami rendah (0,72% uranium alami), dan pemisahan tradisionalnya dari isotop uranium lainnya (misalnya, sentrifugasi laser) dan isolasi dikaitkan dengan teknis, ekonomi yang hebat. dan kesulitan lingkungan, karena memerlukan biaya yang tinggi, peralatan yang mahal dan kompleks, serta tidak aman bagi manusia dan lingkungan. Isotop uranium-233 (233 U) tidak ditemukan dalam uranium alam, dan produksi tradisionalnya dalam reaktor nuklir dikaitkan dengan kesulitan dan bahaya serupa.

Uranium tersebar luas di alam. Kandungan uranium dalam kerak bumi adalah 0,0003% (wt.), Konsentrasi dalam air laut adalah 3 g/l. Jumlah uranium di lapisan litosfer setebal 20 km diperkirakan 1,3·10 14 ton Produksi uranium dunia tahun 2009 sebesar 50.772 ton, sumber daya dunia tahun 2009 sebesar 2.438.100 ton. Dengan demikian, cadangan uranium dunia dan produksi uranium alam dunia cukup besar. Masalahnya adalah bahwa bagian utama dari cadangan dan produksi (99,27%) jatuh pada isotop uranium alam uranium-238 (sesuai dengan persentase isotop dalam uranium alam), yaitu. dengan isotop uranium yang paling tidak berguna dan paling tidak energik. Selain itu, pemisahan tradisional isotop uranium satu sama lain (dalam hal ini, uranium-235 dari uranium-238) sangat sulit, mahal, dan tidak aman bagi lingkungan. Menurut OECD, ada 440 reaktor nuklir komersial yang beroperasi di dunia, yang mengkonsumsi 67.000 ton uranium per tahun. Ini berarti bahwa produksinya hanya menyediakan 60% dari konsumsinya (sisanya diperoleh dari hulu ledak nuklir lama). Yang paling berharga dalam hal ini adalah isotop uranium - uranium-233 dan uranium-235 (bahan bakar nuklir), yang dengannya elemen bahan bakar bekas dari pembangkit listrik tenaga nuklir dan hulu ledak nuklir yang dikeluarkan dari tugas tempur digunakan kembali setelah diproses. 238 inti U dibagi hanya saat ditangkap neutron cepat dengan energi minimal 1 MeV. Pembelahan inti 235 U dan 233 U setelah penangkapan neutron lambat (termal) dan cepat, dan juga pembelahan spontan, yang sangat penting dan berharga.

Metode mikrobiologis transmutasi unsur-unsur kimia memungkinkan untuk memperoleh dalam jumlah yang hampir tidak terbatas dari uranium alam (dari isotop uranium-238) isotop langka dan berharga uranium - uranium-232, uranium-233, uranium-234, uranium-235 , uranium-236, dan unsur kimia berharga lainnya beserta isotopnya: neptunium-236, neptunium-237, neptunium-238, plutonium-236, plutonium-238, americium-241, protactinium-231, protactinium-234, thorium-227, thorium-228, thorium-230, actinium-227, radium-226, radium-228, radon-222, polonium-209, polonium-210. Nilai industri, teknis dan energi, serta nilai pasar penjualan dari elemen yang diperoleh ini jauh lebih tinggi daripada elemen asli - uranium-238.

Neptunium

Neptunium ditemukan di Bumi hanya dalam jumlah kecil, itu diperoleh secara artifisial dari uranium melalui reaksi nuklir.

Dengan menyinari neptunium-237 dengan neutron, diperoleh jumlah berat plutonium-238 murni secara isotop, yang digunakan dalam sumber energi radioisotop berukuran kecil, dalam RTG (RTG - generator termoelektrik radioisotop), pada alat pacu jantung, sebagai sumber panas dalam energi radioisotop sumber dan sumber neutron. Massa kritis neptunium-237 adalah sekitar 57 kg untuk logam murni, dan dengan demikian isotop ini dapat digunakan secara praktis untuk produksi senjata nuklir.

Amerisium

Amerisium-241 diperoleh dengan menyinari plutonium dengan neutron:

Amerisium-241 adalah elemen dan isotop kimia langka yang berharga, produksi tradisionalnya di reaktor nuklir dikaitkan dengan kesulitan biasa dan biaya tinggi untuk memperoleh aktinida, akibatnya, amerisium memiliki nilai pasar yang tinggi, diminati dan dapat digunakan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, industri dan teknologi.

Metode mikrobiologis transmutasi unsur-unsur kimia memungkinkan untuk memperoleh jumlah neptunium-236, neptunium-237, neptunium-238, plutonium-236, plutonium-238, amerisium-241 dan isotop neptunium, plutonium, dan amerisium lainnya yang hampir tidak terbatas.

Singkatan umum dalam diagram dan tabel di bawah ini:

Uranium-238, 238 U - di sini - 238 adalah massa atom relatif, yaitu jumlah total proton dan neutron.

P adalah proton.

N atau n adalah neutron.

- partikel alfa, mis. dua proton dan dua neutron.

(-α) - partikel alfa yang dipancarkan dari atom (dari unsur) dalam reaksi kami, sedangkan nomor seri (muatan nuklir) berkurang dua unit dan elemen berubah menjadi lebih ringan, terletak melalui sel dalam tabel periodik Elemen Mendeleev (bergeser dua sel ke belakang). Massa atom relatif kemudian dikurangi empat satuan.

Peluruhan beta adalah transformasi di mana jumlah ordinal suatu unsur (muatan inti) berubah satu, sedangkan massa atom relatif (jumlah total proton dan neutron) tetap konstan.

(+β) - emisi partikel positron bermuatan positif, atau penangkapan elektron bermuatan negatif oleh nukleus: dalam kedua kasus, nomor seri (muatan inti) elemen berkurang satu.

Fenomena emisi yang disebut "neutron tertunda" (lebih sering dari satu atau dua) setelah peluruhan beta diamati. Pada saat yang sama, unsur kimia baru yang dibentuk oleh peluruhan beta, setelah emisi neutron tertunda (neutron), mempertahankan tempat dan sel barunya dalam tabel sistem periodik unsur, karena ia mempertahankan muatan inti (jumlah proton), tetapi kehilangan massa atom, membentuk isotop baru yang lebih ringan.

(-n) - "neutron tertunda", neutron yang dipancarkan dari atom setelah peluruhan beta, sedangkan massa atom elemen baru berkurang satu.

(-2n) - dua "neutron tertunda" yang dipancarkan dari atom setelah peluruhan beta, massa atom elemen baru berkurang dua unit.

(ă) - partikel alfa "tertunda" (jenis peluruhan isotop) yang dipancarkan dari atom (unsur) setelah peluruhan beta. Dalam hal ini, nomor seri (muatan inti) berkurang dua unit, dan massa atom relatif elemen berkurang 4 unit.

Ada transmutasi lain dari unsur kimia (menggeser dua sel kembali sesuai dengan tabel tabel periodik unsur kimia).

T 1/2 atau T adalah waktu paruh isotop suatu unsur.

Para penulis melakukan serangkaian eksperimen yang berhasil direproduksi dengan berbagai bijih dan bahan baku. Bahan baku yang mengandung unsur radioaktif diperlakukan dengan larutan bakteri genus Thiobacillus dengan adanya unsur-unsur dengan valensi variabel dari setiap elemen s, p, d dan f yang menciptakan potensial redoks standar (misalnya, Sr 2+ , nitrogen N 5+ /N 3- , belerang S 6+ /S 2- arsenik As 5+ /As 3+, besi Fe 3+ /Fe 2+, mangan Mn 4+ /Mn 2+, molibdenum Mo 6+ /Mo 2 +, kobalt Co 3+ /Co 2+, vanadium V 5+ /V 4+ dan lain-lain). Berbagai bakteri dari genus Thiobacillus, bakteri pengoksidasi besi dan pengoksidasi sulfur (termofilik dan lainnya) yang terlibat dalam proses redoks logam digunakan, dan efek positif selalu dicapai. Para penulis melakukan 2536 percobaan. Data eksperimen yang diperoleh diproses secara statistik (lihat Tabel 1, 2, 3, 4) dan tercermin dalam skema untuk memperoleh berbagai isotop berharga uranium, protactinium, thorium, actinium, radium, polonium dan elemen lainnya (lihat gambar 1 hingga 17, skema 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13). Skema reaksi dan transisi isotop tidak bertentangan, tetapi mengkonfirmasi teori peluruhan radioaktif yang ada.

Untuk transmutasi unsur kimia dan produksi unsur dan isotop baru, bijih sulfida Arab Saudi yang mengandung uranium dan thorium digunakan sebagai bahan baku untuk pemrosesan mikrobiologi (tabel 1, gambar 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) . Bijih Arab Saudi juga mengandung unsur-unsur fosfor, arsenik, vanadium, terutama dalam bentuk teroksidasi (fosfat, arsenat, vanadat), dan besi - baik dalam bentuk teroksidasi maupun dalam bentuk tereduksi. Oleh karena itu, untuk menciptakan potensi redoks yang tinggi dalam fermentor, bahan baku diperlakukan dengan mikroorganisme Thiobacillus acidophilus strain DSM-700 dalam larutan berair elemen dengan valensi variabel, yang berada dalam larutan dalam bentuk tereduksi: Mn +4, Co + 2, Fe +2, N -3, S -2 (dalam bentuk garam), dengan massa total 0,01% dari massa media.

Saat menumbuhkan mikroorganisme Thiobacillus acidophilus strain DSM-700, media nutrisi standar digunakan (misalnya, media Leten dan Waksman untuk Thiobacillus ferrooxidans, media 9K dan media untuk bakteri pengoksidasi besi dan belerang lainnya). Elemen valensi variabel ditambahkan ke media nutrisi standar - transelemen (elemen yang membawa elektron, misalnya, Mg, Mn, Co, Mo, Zn, Cu, Fe dalam bentuk garam) dengan massa total 0,01% dari massa media, hasil hidrolisis bahan baku organik, misalnya hidrolisis limbah dari pengolahan ikan, daging, atau kayu (2% massa, dari lingkungan) dan bahan baku (uranium atau thorium yang mengandung bijih atau limbah radioaktif dalam jumlah 1,5% massa, dari lingkungan). Dalam media fermentasi yang mengandung 10% bahan mentah (bijih), larutan 10% dari media kultur dengan mikroorganisme autotrofik fakultatif yang dipilih pada tahap pertumbuhan eksponensial ditambahkan.

Proses transmutasi dilakukan dalam sepuluh labu kocok fermentasi. pH larutan diatur dengan 10 asam sulfat normal, pH larutan dipertahankan pada kisaran 0,8-1,0 dalam proses. Suhu proses adalah 28-32 derajat Celcius. Potensial redoks (Eh) pada larutan proses transmutasi pada tahap logaritma adalah 635 mV. Kecepatan pengadukan 300 rpm. Rasio fase padat dengan cairan adalah 1:10 (100 gram bijih dalam satu liter larutan berair). Setiap hari, setiap 24 jam, pH dan Eh larutan, konsentrasi unsur kimia dan isotop dalam larutan diukur, dan aktivitas vital mikroorganisme juga dipantau. Prosesnya dilakukan selama sembilan hari. Metode analisis larutan berair dan bijih digunakan: untuk menentukan kandungan unsur, metode fluoresensi sinar-X digunakan, jenis instrumen: CYP-02 "Renom FV"; S2 PICOFOX. Metode adsorpsi atom juga digunakan. Komposisi isotop ditentukan dengan spektroskopi massa. Karakteristik pengisian sel mikrobiologis ditentukan oleh mobilitas elektroforesis pada mikroskop otomatis Parmoquant-2. Berdasarkan data instrumen, ditentukan komposisi kualitatif dan kuantitatif dari produk akhir. Hasil percobaan yang dilakukan dan diproses secara statistik tergantung pada waktu proses ditunjukkan pada Tabel 1. Pada Gambar. Gambar 1 menunjukkan spektogram bijih asli dari Arab Saudi tanpa perlakuan mikrobiologis dan tanpa transformasi unsur kimia. Gambar 2, 3, 4, 5, 6, 7 menunjukkan spektogram analisis transmutasi unsur kimia selama pemrosesan mikrobiologis bijih Arab Saudi, tergantung pada waktu proses setelah 48 jam (2 hari), 72 jam (3 hari), 120 jam (5 hari), setelah 120 jam (5 hari), setelah 168 jam (7 hari), setelah 192 jam (8 hari), masing-masing.

Skema 2. Produksi mikrobiologi protaktinium-231 (231 Pa) dari uranium-238 (238 U) dengan berbagai cara.

Skema 6. Produksi mikrobiologi radium-226 (226 Ra) dan radium-228 (228 Ra) dari uranium-238 (238 U) (lihat 6-1) dan dari thorium-232 alami (232 Th) (lihat 6 -2 ) masing-masing:

Metode pelaksanaan prosesnya sama seperti pada contoh 1. Untuk transmutasi unsur kimia dan produksi unsur dan isotop baru, bijih uranium dari Afrika Barat Laut mengandung uranium, thorium, belerang dan arsenik dalam bentuk tereduksi (logam sulfida) digunakan sebagai bahan baku untuk pengolahan mikrobiologi. , arsenida, sulfoarsenida). Oleh karena itu, untuk menciptakan potensi redoks yang tinggi, bahan baku diperlakukan dengan mikroorganisme Thiobacillus aquaesulis strain DSM-4255 dalam larutan berair elemen dengan valensi variabel, yang berada dalam larutan dalam bentuk teroksidasi: N +5, P +5 (dalam bentuk fosfat), As +5, S +6, Fe +3, Mn +7, dengan massa total 0,01% dari massa medium. Potensial redoks (Eh) dalam larutan proses transmutasi pada tahap logaritma adalah 798 mV. Suhu proses adalah 30-35 derajat Celcius, pH medium adalah 2-2,5. Durasi proses adalah dua puluh hari. Hasil percobaan yang dilakukan dan diproses secara statistik, tergantung pada waktu proses, ditunjukkan pada Tabel 2. Spektogram analisis transmutasi unsur kimia selama pemrosesan mikrobiologis bijih uranium di Afrika Barat Laut, tergantung pada waktu dari proses, setelah 24 jam (1 hari), setelah 144 jam (6 hari), setelah 168 jam (7 hari), setelah 192 jam (8 hari), setelah 480 jam (20 hari) ditunjukkan pada gambar 8, 9 , 10, 11, masing-masing.

Skema 1. Produksi mikrobiologis dari berbagai isotop uranium, protaktinium, thorium, actinium, radium, polonium yang berharga dari uranium-238 (238 U):

Skema 2. Memperoleh uranium-233 (233 U) dengan metode mikrobiologi dari uranium-238 (238 U) dengan berbagai cara.

Skema 4. Produksi mikrobiologis thorium-230 (230 Th) dari uranium-238 (238 U).

Selanjutnya, proses akan berhenti (dan 230 Th dilepaskan) jika thorium-230 adalah tujuan akhir dari proses tersebut. Atau proses berlanjut sampai isotop radioaktif yang berharga dan langka dari radium (226 Ra), radon, astatin, polonium, bismut, timbal diperoleh:

Skema 5. Produksi mikrobiologi actinium-227 (227 Ac) dari uranium-238 (238 U) dengan berbagai cara.

Skema 7. Memperoleh isotop polonium yang paling berharga dan stabil (210 Po, 209 Po, 208 Po) dengan metode mikrobiologi dari uranium-238 (238 U).

Metode pelaksanaan prosesnya sama seperti pada contoh 1. Untuk transmutasi unsur kimia dan produksi unsur dan isotop baru, bijih uranium Jordan mengandung unsur uranium, thorium, fosfor, arsenik, besi, vanadium baik dalam keadaan teroksidasi bentuk digunakan sebagai bahan baku untuk pengolahan mikrobiologi (fosfat, arsenat, vanadat), dan dalam bentuk tereduksi. Oleh karena itu, untuk menciptakan potensi redoks yang tinggi, bahan baku diperlakukan dengan mikroorganisme Thiobacillus halophilus strain DSM-6132 dalam larutan berair elemen dengan valensi variabel, yang memiliki kemampuan redoks: Rb +1, Sr +2, S 0 /S -2, Re +4 / Re +7 , As +3 /As +5 , Mn +4 /Mn +7 , Fe +2 /Fe +3 , N -3 /N +5 , P +5 , S -2 /S +6 dalam massa totalnya 0,01% dari massa medium. Potensial redoks (Eh) dalam larutan proses transmutasi pada tahap logaritma adalah 753 mV. Suhu proses adalah 28-32 derajat Celcius, pH medium adalah 2,0-2,5. Durasi proses adalah dua puluh hari. Hasil percobaan yang dilakukan dan diproses secara statistik, tergantung pada waktu proses, ditunjukkan pada Tabel 3. Spektogram analisis transmutasi unsur kimia selama pemrosesan mikrobiologis bijih uranium Yordania, tergantung pada waktu proses , setelah 24 jam (1 hari), setelah 120 jam (lima hari), setelah 192 jam (8 hari), masing-masing ditunjukkan pada gambar 12, 13, 14.

Skema 3. Produksi mikrobiologi protaktinium-231 (231 Pa) dari uranium-238 (238 U) dengan berbagai cara.

Skema 4. Produksi mikrobiologis thorium-230 (230 Th) dari uranium-238 (238 U).

Selanjutnya, proses akan berhenti (dan 230 Th dilepaskan) jika thorium-230 adalah tujuan akhir dari proses tersebut. Atau proses berlanjut sampai isotop radioaktif yang berharga dan langka dari radium (226 Ra), radon, astatin, polonium, bismut, timbal diperoleh:

Skema 5. Produksi mikrobiologi actinium-227 (227 Ac) dari uranium-238 (238 U) dengan berbagai cara.

Rajah 6-1. Memperoleh radium-226 (226 Ra) dengan metode mikrobiologi dari uranium-238:

Skema 7. Memperoleh isotop polonium yang paling berharga dan stabil (210 Po, 209 Po, 208 Po) dengan metode mikrobiologi dari uranium-238 (238 U).

Metode pelaksanaan prosesnya sama seperti pada contoh 1. Untuk transmutasi unsur kimia dan produksi unsur dan isotop baru, monasit thorium yang mengandung pasir dari pantai Samudera Hindia, mengandung unsur thorium, fosfor, arsenik, silikon , aluminium, dan juga serium dan lantanida lainnya, sebagian besar dalam bentuk tereduksi. Oleh karena itu, untuk menciptakan potensi redoks yang tinggi, bahan mentah diperlakukan dengan Thiobacillus ferrooxidans strain DSM-14882 dalam larutan berair elemen dengan valensi variabel, yang berada dalam larutan dalam bentuk teroksidasi: N +5, P +5, As + 5, S +6, Fe + 3 , Mn +7 , dengan massa total 0,01% dari massa medium. Potensial redoks (Eh) dalam larutan proses transmutasi pada tahap logaritma adalah 717 mV. Suhu prosesnya adalah 28-32 derajat Celcius, pH mediumnya adalah 1,0-1,5. Prosesnya memakan waktu sepuluh hari. Hasil percobaan yang dilakukan dan diproses secara statistik, tergantung pada waktu proses, ditunjukkan pada Tabel 4. Spektogram analisis transmutasi unsur kimia selama pemrosesan mikrobiologis pasir yang mengandung thorium di pantai Samudra Hindia, tergantung pada waktu proses, setelah 24 jam (1 hari), setelah 120 jam ( lima hari), setelah 240 jam (sepuluh hari) masing-masing ditunjukkan pada gambar 15, 16, 17.

Rajah 6-2. Memperoleh radium-228 (228 Ra) dengan metode mikrobiologi dari thorium-232 alam:

Skema 8. Memperoleh berbagai isotop thorium, actinium, radium, polonium dengan metode mikrobiologi dari thorium-232 alami (232 Th):

Metode pelaksanaan prosesnya sama seperti pada contoh 1. Untuk transmutasi unsur kimia dan produksi unsur dan isotop baru, polonium-209, yang diperoleh dalam proses kami dari aktinida, digunakan sebagai bahan baku untuk pemrosesan mikrobiologi. , yang berubah (meluruh) lebih jauh menjadi isotop merkuri, emas, dan platinum (Skema 10). Bahan baku diperlakukan dengan mikroorganisme Thiobacillus aquaesulis strain DSM-4255 dalam larutan berair elemen dengan valensi variabel, dengan kemampuan redoks: Rb +1 , Sr +2 , S 0 /S -2 , Re +4 /Re +7 , As +3 / As +5 , Mn +4 /Mn +7 , Fe +2 /Fe +3 , N -3 /N +5 , P +5 , S -2 /S +6 dalam total massa 0,01% dari massa medianya. Potensial redoks (Eh) dalam larutan proses transmutasi pada tahap logaritma adalah 698 mV. Suhu proses adalah 28-32 derajat Celcius, pH medium adalah 2,0-2,5. Durasi proses adalah dua puluh hari.

Berdasarkan data eksperimen dan data yang diolah secara statistik, penulis menyimpulkan skema berikut:

Skema 10. Memperoleh isotop stabil merkuri dan emas (197 Au) dengan metode mikrobiologi dengan inisiasi dan percepatan reaksi dari polonium-209 (209 Po):

.

Metode pelaksanaan prosesnya sama seperti pada contoh 1. Untuk transmutasi unsur kimia dan produksi unsur dan isotop baru, polonium-208, yang diperoleh dalam proses kami dari aktinida, digunakan sebagai bahan baku untuk pemrosesan mikrobiologi. , yang berubah (meluruh) lebih jauh menjadi isotop merkuri, emas, dan platinum (Skema 11). Bahan baku diperlakukan dengan mikroorganisme Thiobacillus ferrooxidans strain DSM-14882 dalam larutan berair elemen dengan valensi variabel, dengan kemampuan redoks: Rb +1 , Sr +2 , S 0 /S -2 , Re +4 /Re +7 , As +3 / As +5 , Mn +4 /Mn +7 , Fe +2 /Fe +3 , N -3 /N +5 , P +5 , S -2 /S +6 dalam total massa 0,01% dari massa medianya. Pada larutan proses transmutasi pada tahap logaritmik Eh=753 mV. Mikroorganisme digunakan, suhu proses 28-32 derajat Celcius, pH media 1,0-1,5. Durasi proses adalah dua puluh hari. Berdasarkan data eksperimen dan data yang diolah secara statistik, penulis menyimpulkan skema berikut:

Skema 11. Memperoleh isotop stabil merkuri, thallium, platinum (195 Pt) dan emas (197 Au) dengan metode mikrobiologi dengan inisiasi dan percepatan reaksi dari polonium-208:

Cara melakukan prosesnya sama seperti pada contoh 1. Untuk mentransmutasikan unsur kimia dan memperoleh unsur dan isotop baru, digunakan sampel plutonium sebagai bahan baku untuk pengolahan mikrobiologi guna mengubah plutonium-239 menjadi uranium-235, protaktinium- 231 dan actinium-227 ( skema 12).Bahan baku diperlakukan dengan mikroorganisme Thiobacillus thioparus strain DSM-505 dalam larutan berair elemen dengan valensi variabel, dengan kemampuan redoks: Rb +1, Sr +2, S 0 /S - 2, Re +4 /Re +7, As +3 /As +5 , Mn +4 /Mn +7 , Fe +2 /Fe +3 , N -3 /N +5 , P +5 , S -2 / S +6 dalam massa totalnya 0,01% berat medium. Potensial redoks (Eh) dalam penyelesaian proses transmutasi secara logaritma

tahapan proses transmutasi Eh=759 mv. Suhu proses adalah 28-32 derajat Celcius, pH medium adalah 2,0-2,5. Durasi proses adalah dua puluh hari. Berdasarkan data eksperimen dan data yang diolah secara statistik, penulis menyimpulkan skema berikut:

Skema 12. Memperoleh uranium-235, thorium-231, protactinium-231 dan actinium-227 dengan metode mikrobiologis dengan percepatan reaksi peluruhan dari plutonium-239 (plutonium tingkat senjata dapat digunakan, atau plutonium adalah produk sampingan dari nuklir pembakaran batang bahan bakar PLTN yang akan dibuang):

Anda dapat menghentikan proses pada setiap tahap, memperoleh 235 U, atau 231 Th, atau 231 Pa, atau 227 Ac, atau campurannya dalam berbagai proporsi. Atau Anda dapat melanjutkan proses konversi elemen dan isotop dari actinium-227 menjadi 210 Po, 209 Po, 208 Po, memperoleh elemen antara, sesuai dengan skema 7-1.

Cara melakukan prosesnya sama seperti pada contoh 1. Untuk mentransmutasikan unsur kimia dan memperoleh unsur dan isotop baru, sampel plutonium digunakan sebagai bahan baku untuk pengolahan mikrobiologi guna mengubah plutonium-241 menjadi amerisium-241 dan neptunium- 237 (Skema 13). 241 Pu, produk sampingan dari reaksi nuklir selama pembakaran batang bahan bakar di pembangkit listrik tenaga nuklir, yang dibuang, diambil sebagai limbah nuklir dan produk sampingan dari pembakaran industri uranium. Bahan baku diperlakukan dengan mikroorganisme Thiobacillus tepidarius strain DSM-3134 dalam larutan berair elemen dengan valensi variabel, dengan kemampuan redoks: Rb +1 , Sr +2 , S 0 /S -2 , Re +4 /Re +7 , As +3 / As +5 , Mn +4 /Mn +7 , Fe +2 /Fe +3 , N -3 /N +5 , P +5 , S -2 /S +6 dalam total massa 0,01% dari massa medianya. Eh = 736 mV. Suhu proses adalah 28-32 derajat Celcius, pH medium adalah 2,0-2,5.

Skema 13. Produksi mikrobiologis amerisium-241 (241 Am) dan neptunium-237 (237 Np) dari plutonium-241 dengan inisiasi dan percepatan reaksi peluruhan:

Prosesnya dapat dihentikan atau diperlambat pada tahap memperoleh amerisium-241 dengan pemilihan yang terakhir. Contoh 9

Contoh ini menunjukkan intensifikasi proses transmutasi unsur-unsur kimia ketika melambat di bawah faktor pembatas. Metode pelaksanaan proses dan bahan bakunya sama seperti pada contoh 2. Varian kontrol: Bijih uranium dari Afrika Barat Laut juga digunakan sebagai bahan baku, tetapi perbedaan dari contoh 2 adalah kandungan bijih yang lebih tinggi dalam larutan: rasio fase padat (bijih) ke fase cair adalah 1:3 (100 gram bijih dalam 300 ml larutan berair). Bahan baku diperlakukan dengan mikroorganisme Thiobacillus aquaesulis strain DSM-4255 dalam larutan berair elemen dengan valensi variabel, yang dalam larutan dalam bentuk teroksidasi: N +5, P +5 (dalam bentuk fosfat), As +5, S +6, Fe +3, Mn +7, dengan massa total 0,01% dari massa medium, seperti pada contoh 2. Eh=410 mV. Suhu proses adalah 30-35 derajat Celcius, pH medium adalah 2,0-2,5. Durasi proses adalah dua puluh hari. Muatan bakteri mendekati nol. Mobilitas elektroforesis (EPM) sel mikroba adalah 0,01 V -1 × cm 2 × detik -1 . Kandungan awal uranium-238 dalam medium adalah 280 g/l. Pada proses hari kelima, kandungan uranium-238 turun menjadi 200,52 mg/l, namun tidak ditemukan isotop protactinium-231, actinium-227 dan polonium dalam medium, sedangkan isotop thorium-234, protactinium-234 , protaktinium-233, uranium -234 (produk utama transmutasi uranium-238). Proses transmutasi uranium-238 dan pembentukan unsur-unsur baru dan isotop diperlambat dalam waktu dibandingkan dengan contoh 2, di mana rasio fase padat (bijih) ke fase cair adalah 1:10 (100 gram bijih) dalam 1000 ml larutan berair). Perlambatan proses dikaitkan dengan peningkatan konsentrasi ion logam dalam larutan dengan sejumlah kecil air per bijih. Varian eksperimental: Dalam larutan air terbatas yang sama, di mana rasio fase padat (bijih) ke fase cair adalah 1:3 (100 gram bijih dalam 300 ml larutan berair), tambahan 0,001 g/l poliamfolit - asam poliakrilat kaprolaktam ( rasio asam akrilat terhadap kaprolaktam 9:1). Mobilitas elektroforesis (EPM) sel mikroba sama dengan 0,89 V -1 × cm 2 × detik -1 , muatan mikroorganisme telah bergeser dari titik isoelektrik ke sisi negatif. Eh=792 mV Pada hari kelima, kandungan uranium-238 dalam larutan menjadi sama dengan 149,40 mg/l, muncul isotop - produk peluruhan lebih lanjut: uranium-232, uranium-233, protactinium-231, actinium-227, radium-226, polonium -210, 209 dan 208 semuanya dalam jumlah besar. Prosesnya dipercepat. Berdasarkan data eksperimental, skema umum berbagai arah dan rantai peluruhan uranium-238 diperoleh ketika berbagai isotop berharga uranium, protaktinium, thorium, actinium, radium, polonium dan elemen lainnya diperoleh darinya dengan metode mikrobiologis ( gambar 18).

Energi transisi elektronik (keV), yang digunakan untuk menentukan unsur kimia dengan metode fluoresensi sinar-X (gambar 1 hingga 17), ditunjukkan pada tabel 5.

1. Metode mikrobiologi untuk transmutasi unsur kimia dan konversi isotop unsur kimia, yang dicirikan bahwa bahan baku radioaktif yang mengandung unsur kimia radioaktif atau isotopnya diperlakukan dengan suspensi berair bakteri genus Thiobacillus dengan adanya unsur dengan valensi variabel.

2. Metode menurut klaim 1, dicirikan bahwa metode tersebut dilakukan dengan produksi polonium, radon, fransium, radium, aktinium, torium, protaktinium, uranium, neptunium, amerisium, nikel, mangan, brom, hafnium, iterbium , merkuri, emas, platina dan isotopnya.

3. Metode menurut klaim 1 atau 2, dicirikan bahwa bijih atau limbah radioaktif dari siklus nuklir digunakan sebagai bahan baku radioaktif yang mengandung unsur kimia radioaktif.