Старший научный сотрудник химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова Анна Романчук рассказала о женщинах, изучающих радиоактивность, об интересных свойствах плутония и о том, как химики могут помочь окружающей среде
Сегодня многим известно имя Марии Кюри, которая впервые открыла
радиоактивость. Мадам Кюри в XIX веке сделала
свои открытия совместно с коллегами, тем не менее ее имя навсегда
осталось в истории как символ женского начала в науке, ведь она
является первой женщиной — Нобелевским лауреатом. Мария
Склодовская-Кюри стала основоположником женской традиции в
изучении радиоактивности: начиная с XIX-XX века и по сей день эта
область исследований остается очень востребованной среди женщин.
Изучением радиоактивности в XX веке занималась целая плеяда
ученых, среди них Ирен Жолио-Кюри, Лиза Мейтнер, а также
представительницы русской научной школы: Зинаида Ершова, Лидия
Тимофеева и многие другие.
Недавно нам удалось побеседовать со специалистом, которая изучает
радиоактивность в стенах МГУ. им.М.В.Ломоносова — Анной
Романчук.
Анна Романчук — старший научный сотрудник
химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, кандидат
химических наук, лауреат программы L’Oreal-UNESCO «Для женщин в
науке», ученый-радиохимик, специалист в области химического
поведения актинидов, методов обращения с радиоактивными
отходами и реабилитации загрязненных территорий. Работа Анны
связана с плутонием и его поведением в окружающей среде. Помимо
радиохимии, в её работе активно используются навыки
аналитической химии, множество современных методов исследования
материалов, геохимии и компьютерного моделирования.
В беседе с «Научной Россией» Анна Романчук рассказала о женщинах,
изучающих радиоактивность, об интересных свойствах плутония и о
том, как химики способны помочь окружающей среде.
Анна Юрьевна, вы работаете с одним из самых токсичных и
сложных химических элементов — плутонием. Чем вас привлекло это
направление?
Можно сказать, что с плутонием я столкнулась случайно. На первом
курсе МГУ меня направили на кафедру радиохимии, и моя
научная руководительница предложила тему, связанную с плутонием.
Эта тема меня увлекла, потому что плутоний
действительно очень интересный и загадочный химический
элемент. С точки зрения химических свойств он особенно интересен.
Множество загадок, с которыми я столкнулась тогда, на первом
курсе, до сих пор остаются нераскрытыми, и это меня удерживает
вместе с плутонием. Примечательно, что у него много степеней
окисления, и он легко переходит между ними, и все процессы, в
которые вступает плутоний, так или иначе осложнены
окислительно-восстановительными реакциями. То, с чего я начала, а
именно: изучала взаимодействие плутония с различными минералами
(оксиды железа, оксиды титана, глинистые минералы и так далее),
до сих пор до конца не изучено. Так по-прежнему и непонятно,
почему при сорбции, например, на оксидах железа, плутоний
восстанавливается.
Плутоний привлекает не только своими особенными химическими
свойствами, но и тем, что занимаясь его изучением, можно найти
выход на практическое применение, например, в вопросах экологии,
связанных с безопасным захоронением радиоактивных отходов и
обращением с ними, а также реабилитацией загрязненных
радионуклидами территорий.
Экологические вопросы с детства меня волновали. Сейчас мы изучаем
взаимодействие плутония с компонентами окружающей среды. Мы хотим
понять механизмы реакций на молекулярном уровне, что в будущем
поможет сформировать новые научно-обоснованные подходы к вопросу
захоронения радиоактивных отходов и реабилитации загрязненных
территорий.
Правда ли, что в природе нет плутония и его получают
искусственно?
Да, сейчас это так. Когда-то очень давно, когда наша планета
только зародилась, плутоний существовал в природе, но поскольку
это всё — изотопы с периодом полураспада, меньшим возраста Земли,
то в момент появления человека плутония уже не осталось.
Поэтому в 1940-х годах люди можно сказать заново открыли
плутоний и начали его нарабатывать в больших количествах. Весь
тот плутоний, который есть сегодня, был создан человеком.
А где применяют плутоний?
Плутоний получают в ядерных реакторах, а основное его
применение — это ядерно-топливный цикл. Сейчас в некоторых
странах, и в России в том числе, процедура выглядит следующим
образом: есть урановое топливо, которое загружают в реактор АЭС,
в результате там нарабатывается плутоний, и этот плутоний можно
повторно использовать для производства электрической энергии, а
не захоранивать сразу. Для этого уже
нужны специальные реакторы на быстрых нейтронах. Всё
это позволяет продлить жизнь атомной энергетики, поскольку если
делать станции только на обогащённом уране, то он когда-то может
закончиться. А если же мы будем использовать и плутоний в
ядерно-топливном цикле, то такая ядерная энергетика будет
функционировать значительно дольше. Также нельзя не упомянуть,
что плутоний используется и в качестве оружия — как основной
компонент атомной бомбы. Кроме того, его применяют и в топливных
элементах для космических кораблей.
Какие средства защиты вы используете при работе в
лаборатории?
Сейчас любые работы, связанные с радиоактивностью, очень
тщательно контролируются. Если во времена Марии Кюри за этим
никто не следил, то сегодня есть контролирующие организации. Наша
лаборатория соответствует всем параметрам безопасности, хотя,
конечно, любая химическая лаборатория несет в себе потенциальную
угрозу и необходимо соблюдение правил техники безопасности. Наша
техника безопасности — аккуратная работа в перчатках,
халатах, специальных очках. Если нужно, то
используем и свинцовую защиту. Говоря о соприкосновении с
плутонием: на самом деле он не имеет высоких дозовых
нагрузок, даже если попадет на кожу без порезов, то его можно
быстро смыть, главное — не допустить попадание плутония
внутрь организма.
Из книги «Плутоний в девичьих руках»: «Химическую технологию выделения плутония из облученных урановых блоков и очистку плутония до спектральночистого состояния, в основном, на своих плечах вынесли женщины, молодые девушки. При этом надо сказать, что на химиках лежала самая неблагодарная, самая вредная и „грязная“ промежуточная работа».
К слову о мадам Кюри, которую
прозвали "радиоактивной женщиной", а много ли таких
«радиоактивных женщин» в современной науке? Насколько сейчас это
направление интересно для молодых ученых?
Радиохимия — это очень интересная область. Марию Кюри можно
смело назвать нашей проматерью, ее открытия задали тон всей
последующей науке. Потом была ее дочь, Ирен Жолио-Кюри, которая
получила Нобелевскую премию. Была также Лиза Мейтнер, которая
тоже должна была получить Нобелевскую премию. Была очень сильная
советская школа женщин, исследовавших радиоактивность. Есть даже
книга, посвященная подвигу женщин-ученых, работавших с плутонием
в советские годы, книга называется «Плутоний в девичьих руках». В
советские времена в Озерске (Челябинская область) шла работа над
первой атомной бомбой, мужчин не хватало, и на этом первом
предприятии под названием «Маяк» трудились молодые девушки, они
внесли гигантский вклад в разработку технологий выделения
плутония. Интерес к исследованию радиоактивности не утихает и по
сей день, многие женщины посвящают свою жизнь именно этой области
науки. Даже сейчас, если вы зайдете к нам в лабораторию
радиохимии, то увидите, как много у нас девушек.
Анна Юрьевна, с какими трудностями в работе, на ваш
взгляд, чаще всего приходится сталкиваться
женщинам-ученым?
Я никогда не сталкивалась с проблемами, связанными с тем, что я
женщина. Но возможно, мне просто повезло. У нас здесь хороший
коллектив и начальник, который не делает никакого различия между
тем, мужчина ты или женщина. Есть иногда нехватка физической
силы, потому что в лаборатории бывают ситуации, когда нужно
что-то тяжелое поднять, перенести, сдвинуть и т.д. Но мужчины
всегда нам помогают.
Сейчас в Москве активно обсуждают
Юго-Восточную хорду, которую планируется построить на
месте так называемого радиоактивного могильника — на склоне
Москва-реки, рядом с ЖД-платформой Москворечье-Сабурово, где, как
утверждают экоактивисты, сохранились опасные
залежи ядерных отходов (тория и урана)
Московского завода полиметаллов. Экологи очень обеспокоены этой
ситуацией, а что вы думаете об этом?
Мой начальник Степан Николаевич Калмыков уже давал журналистам
большое интервью по этой
теме, в принципе мне особо нечего добавить. Я не обладаю
какими-то особенными сведениями по этой теме. Не думаю, что нужно
раздувать большую панику в этой ситуации: если есть какая-то
проблема, какое-то загрязнение, то это вполне решаемо. В России
сейчас есть много методов и специализированных организаций,
которые занимаются такими вопросами. Сейчас много технологий по
очистке подобных объектов. Например, можно установить
защитный барьер, предотвращающий распространение ядерных
нуклидов, если грунт нельзя трогать. А если можно — то
этот грунт могут вывезти и переместить в соответствующее
хранилище, которые на территории нашей страны имеются. Или, может
быть, получится провести реагентную обработку, когда грунт
обрабатывают реагентами и смывают радионуклиды. Методов много.
Если есть загрязненный объект, то его нужно реабилитировать,
довести до состояния безопасного, а потом уже производить там
строительство. По реабилитации загрязненных ядерными отходами
территорий Россия занимает лидирующие позиции в мире, все
технологии у нас имеются, не думаю, что это представляет большую
проблему для специалистов.
Много ли в России потенциально опасных для человека
объектов, связанных с радиоактивностью?
Наша страна активно вела разработку ядерного оружия, начиная с
советских времен. Конечно в России есть такие объекты, но они все
соответствующим образом помечены. На реально опасный объект не
может быть бесконтрольного доступа третьих лиц. Я была на
некоторых таких площадках, и там все очень строго охраняется.
Сейчас законодательство в этой области достаточно жесткое, и в
России оно не мягче, чем в остальных странах.
Примечание: В этом году химикам впервые
удалось получить стабильное соединение пятивалентного
плутония. Сотрудники кафедры радиохимии химического
факультета МГУ совместно с европейскими коллегами
обнаружили никогда не встречавшееся ранее соединение
пятивалентного плутония. Эта фаза оказалась стабильной, и теперь
ученые смогут учитывать ее при проведении теоретических расчетов
и экспериментов. Статья об этом опубликована в
журнале Angewandte Chemie.
Беседовала Янина Хужина
