铀氮化合物因其高密度、高稳定性和高热导性等特点，被认为有望成为未来反应堆所需核燃料。该种化合物通常是在高温高压下将氮或氨与铀混合而获得，但其制备条件十分严格，且制备过程中会产生难以去除的杂质，因此近年来科学家们努力尝试是否可以在低温下使用分子方法来进行制备。过去多次制备铀氮三键的尝试都需要5开尔文（零下268摄氏度）的低温，这一要求十分严苛，需要专门的设备和技术，因此很难操作。

据诺丁汉大学新闻公告介绍，该校研究人员发明的新方法相对简单。他们用大量的氮配体（与金属绑定的有机分子）将铀包裹起来，形成一个内含氮化物的防护“口袋”；在合成过程中注入弱绑定的钠离子（带正电离子），用来有效阻隔氮与其他元素的化学反应，以保证氮化物的稳定；然后再将结构中的钠离子剔除，最终得到稳定的铀氮三键。公告称，使用该方法制备的铀氮化合物不仅在室温情况下可保持稳定状态，且可以晶体或粉末形式存储于容器中。

诺丁汉大学的史蒂芬·里德尔博士表示，这一新方法简单易行，且有助于科学家理解铀共价化学键的性质与范围，这十分重要，可能会有助于从核废料中提取2%—3%的高放射性物质。

新闻公告称，这一突破性研究成果表明，在未来的核能产业中，铀氮化合物材料可成为现行的混合氧化物核燃料的有效替代品。（记者刘海英）

文章来源: 科技日报