📄Работа №144576
Тема: Сложность кристаллических структур соединений уранила: теоретические и практические аспекты
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
геология и минералогия
Объем:
64 листов
Год:
2023
Просмотров:
74
4335
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1 Краткие сведения о кристаллохимии урана 5
1.2 Структурная систематика соединений уранила 6
1.3 U-Se соединения 6
2 МЕТОДИКА 9
2.1 Топологический подход к классификации 9
2.1.1 Графы 9
2.1.2 Анионные топологии 11
2.2 Теория сложности кристаллических структур 12
2.3 Математические основы сравнения топологий 13
2.3.1 Отображения и группы 13
2.3.2 Фактор объект 14
2.3.3 Кристаллическое пространство 16
2.3.4 Краткие сведения из теории графов 17
3 РЕЗУЛЬТАТЫ 19
3.1 Топологический анализ структурных комплексов селенатов и селенитов уранила . . 19
3.1.1 Цепочки 19
3.1.2 Слоистые комплексы, соединенные по вершинам 23
3.1.3 Слоистые комплексы, соединенные по ребрам 33
3.2 Алгоритм автоматического сравнения и каталогизации топологий 38
3.2.1 Фактор граф 38
3.2.2 Дескрипторы 39
3.2.3 Программная реализация 40
3.3 Структурная и топологическая сложность соединений и их графов
4 Выводы 52
5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
('ПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1 Краткие сведения о кристаллохимии урана 5
1.2 Структурная систематика соединений уранила 6
1.3 U-Se соединения 6
2 МЕТОДИКА 9
2.1 Топологический подход к классификации 9
2.1.1 Графы 9
2.1.2 Анионные топологии 11
2.2 Теория сложности кристаллических структур 12
2.3 Математические основы сравнения топологий 13
2.3.1 Отображения и группы 13
2.3.2 Фактор объект 14
2.3.3 Кристаллическое пространство 16
2.3.4 Краткие сведения из теории графов 17
3 РЕЗУЛЬТАТЫ 19
3.1 Топологический анализ структурных комплексов селенатов и селенитов уранила . . 19
3.1.1 Цепочки 19
3.1.2 Слоистые комплексы, соединенные по вершинам 23
3.1.3 Слоистые комплексы, соединенные по ребрам 33
3.2 Алгоритм автоматического сравнения и каталогизации топологий 38
3.2.1 Фактор граф 38
3.2.2 Дескрипторы 39
3.2.3 Программная реализация 40
3.3 Структурная и топологическая сложность соединений и их графов
4 Выводы 52
5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
('ПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
📖 Введение
Проблематика эффективного и безопасного использования урана неразрывно связана со сложным и во многом еще не решенным вопросом правильного захоронения отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Задача исследования поведения ОЯТ в могильниках заметно усугубляется богатством вариаций химических и термодинамических условий, а также крайне разнообразной химией самого урана, образующего при окислении широкий спектр вторичных минералов и соединений. Они способны снизить эффективность захоронения или же наоборот препятствовать выносу радионуклидов в окружающую среду.
При выработке энергии в ядерном реакторе с урановым топливом образуется ряд продуктов деления: после трёх лет облучения в реакторе АЭС образовавшиеся продукты деления состоят из 374 нуклидов 38 элементов. В течение трех лет хранения распадается ~214 нуклидов и образуются стабильные нуклиды [1]. При этом одним из долгоживущих изотопов (период полураспада 3, 27(8) • 105лет) является 79Se,представляющий токсическую и радиоактивную опасность [4]. Селенаты и селениты уранила стали основным объектом данного исследования, однако использованные методы могут быть применены и для анализа оксосолей уранила с рядом других катионов (S6+, Mo6+, V5+, P5+, As5+).
Все известные природные соединения U(VI) и селена — селениты. При этом селенитные минералы весьма редки: на данный момент лишь 7 видов утверждено IMA. Сравнение природных селенитов уранила c родственными синтетическими соединениями дает возможность более детально изучить структурное и топологическое многообразие данной группы, а также понять условия образования минералов. Оценка сложности позволяет оценить вклад различных компонентов в об¬разование структуры и связана со стабильностью кристаллического соединения.
Долгое время определение топологий осуществлялось визуальным способом. Быстрый рост количества известных типов структурных комплексов, как среди синтетических соединений, так и среди минералов урана обуславливает актуальность автоматизации процесса сравнения и классификации. Для решения этой задачи автором была создана база данных и реализован сайт, который позволяет определить топологию соединения по пользовательскому .cif файлу, а также содержит каталог наиболее распространенных топологий.
Целью работы стало изучение химической и структурной эволюции природных и синтетических соединений урана.
Задачи:
1. Создать базу данных по известным структурам соединений селенитов и селенатов уранила.
2. Провести топологический анализ структурных комплексов.
3. Рассчитать параметры структурной сложности.
4. Установить зависимости между топологией, структурной сложностью и условиями образованиями.
5. Составить и реализовать алгоритм для автоматического определения топологии структурного комплекса.
При выработке энергии в ядерном реакторе с урановым топливом образуется ряд продуктов деления: после трёх лет облучения в реакторе АЭС образовавшиеся продукты деления состоят из 374 нуклидов 38 элементов. В течение трех лет хранения распадается ~214 нуклидов и образуются стабильные нуклиды [1]. При этом одним из долгоживущих изотопов (период полураспада 3, 27(8) • 105лет) является 79Se,представляющий токсическую и радиоактивную опасность [4]. Селенаты и селениты уранила стали основным объектом данного исследования, однако использованные методы могут быть применены и для анализа оксосолей уранила с рядом других катионов (S6+, Mo6+, V5+, P5+, As5+).
Все известные природные соединения U(VI) и селена — селениты. При этом селенитные минералы весьма редки: на данный момент лишь 7 видов утверждено IMA. Сравнение природных селенитов уранила c родственными синтетическими соединениями дает возможность более детально изучить структурное и топологическое многообразие данной группы, а также понять условия образования минералов. Оценка сложности позволяет оценить вклад различных компонентов в об¬разование структуры и связана со стабильностью кристаллического соединения.
Долгое время определение топологий осуществлялось визуальным способом. Быстрый рост количества известных типов структурных комплексов, как среди синтетических соединений, так и среди минералов урана обуславливает актуальность автоматизации процесса сравнения и классификации. Для решения этой задачи автором была создана база данных и реализован сайт, который позволяет определить топологию соединения по пользовательскому .cif файлу, а также содержит каталог наиболее распространенных топологий.
Целью работы стало изучение химической и структурной эволюции природных и синтетических соединений урана.
Задачи:
1. Создать базу данных по известным структурам соединений селенитов и селенатов уранила.
2. Провести топологический анализ структурных комплексов.
3. Рассчитать параметры структурной сложности.
4. Установить зависимости между топологией, структурной сложностью и условиями образованиями.
5. Составить и реализовать алгоритм для автоматического определения топологии структурного комплекса.
✅ Заключение
В ходе выполнения работы была создана база данных, включающая 83 селената и селенита уранила. Проведен анализ их топологий, симметрии и структурной сложности. Установлены взаимосвязи между топологией, структурной сложностью и условиями образованиями.
Автором также были изучены основы математических и вычислительных методов обработки кристаллографических данных. Что позволило разработать публичный сайт для определения топологий селенатов и селенитов уранила, а также ряда других оксосолей как синтетического, так и природного происхождения. База топологий, представленная на сайте, в настоящий момент, активно пополняется.
По теме данной работы автор принимал участие в написании ряда статей, опубликованных в периодических изданиях [101], [110], [111].
Благодарности: Автор выражает благодарность коллективу кафедры кристаллографии СПбГУ — Гуржию В.В. за помощь и поддержку на всех этапах работы, Кривовичеву С.В., Золотарёву А.А. и Назарчуку Е.В. за ценные советы и замечания. Сотрудникам международного научно¬исследовательского центра по теоретическому материаловедению Блатову В.А. и Шевченко А.П. за консультации. В работе использовались базы структурных данных, предоставленные ресурсным центром СПбГУ «Рентгендифракционные методы исследования». ВКР выполнена при поддержке Российского научного фонда, проекты 18-17-00018 и 19-17-00038, а также гранта президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации НШ-1462.2022.1.5.
Автором также были изучены основы математических и вычислительных методов обработки кристаллографических данных. Что позволило разработать публичный сайт для определения топологий селенатов и селенитов уранила, а также ряда других оксосолей как синтетического, так и природного происхождения. База топологий, представленная на сайте, в настоящий момент, активно пополняется.
По теме данной работы автор принимал участие в написании ряда статей, опубликованных в периодических изданиях [101], [110], [111].
Благодарности: Автор выражает благодарность коллективу кафедры кристаллографии СПбГУ — Гуржию В.В. за помощь и поддержку на всех этапах работы, Кривовичеву С.В., Золотарёву А.А. и Назарчуку Е.В. за ценные советы и замечания. Сотрудникам международного научно¬исследовательского центра по теоретическому материаловедению Блатову В.А. и Шевченко А.П. за консультации. В работе использовались базы структурных данных, предоставленные ресурсным центром СПбГУ «Рентгендифракционные методы исследования». ВКР выполнена при поддержке Российского научного фонда, проекты 18-17-00018 и 19-17-00038, а также гранта президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации НШ-1462.2022.1.5.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.