X-Ray photoelectron study of actinide (Th, U, Pu, Am) nitrates

In this work an X-ray photoelectron spectroscopy study of nitrates Th(NO3)4.4H2O UO2(NO3)2-nH2O, Pu(NO3)4-nH2O, and Am(NO3)2.nH2O was done in the binding energy range from 0 to 1000 eV in order to draw a correlation of the fine spectral structure parameters with the actinide ions oxidation states close environment structure, and chemical bond nature. The linearity of the dependence of the An5fn line intensity on the number n5f of the An5f electrons was proven to remain up to the Am3+ ion with the electron configu5fra-tion{Rn 5f6. The spectral structure in the binding energy range from 0 to ~ 15 eV was associated with the formation of the outer valence molecular orbitals due to the interaction of the An6d-, 7s, 5f - O2p electrons, and the fine spectral structure in the binding energy range from ~ 15 to ~50 eV - with the formation of the inner valence molecular orbitals due to the interaction of the An6p - O2s electrons from the filled neighboring atomic orbitals of actinide and oxygen in the studied compounds. The fine structure of the core level electron spectra in the binding energy range from ~50 to 1000 eV was shown to correlate with the actinide ion oxidation state. U ovom radu prikazani su rezultati analize nitrata Th(NO3)4.4H2O UO2(NO3)2-nH2O Pu(NO3)4-nH2O, i Am(NO3)2.nH2O, cija je energija veze u opsegu od 0 do 1000 eV, u nameri da se nadje korelacija izmedju parametara fine spektralne strukture i oksidacionih stanja jona aktinida, zatim i strukture njihovog bliskog okruzenja i prirode hemijskih veza. Dokazano je da se linearnost zavisnosti intenziteta linije An5fn od broja n5f elektrona An5f odrzava sve do jona Am3+, cija elektronska konfiguracija je (Rn}5f6 Pokazano je da se struktura spektra u oblasti energije veze od 5 do 50 eV odnosi na formiranje unutrasnjih valentnih molekulskih orbitala, kao posledica interakcije An6d-, 7s, 5f - O2r elektrona sa popunjenih susednih atomskih orbitala aktinida i kiseonika razmatranog jedinjenja. Pokazano je da struktura elektronskog spektra popunjenih ljuski koje su blize jezgru u oblasti energija od 50 do 1000 eV i koja se javlja kao posledica efekata mnogocesticnih interakcija korelira sa strukturom spoljasnjih valentnih molekularnih orbitala, a da njeni parametri koreliraju sa oksidacionim stanjem aktinidnih jona.