自從 1949 年在二戰後的美國實驗室首次合成以來，锫就一直是元素週期表中的叛逆者，並承擔額外的正電荷它的親戚永遠不會。
現在，來自锫母校勞倫斯伯克利國家實驗室的一組科學家已經將這種難以捉摸的元素與碳形成了一種罕見的伙伴關係，這將使他們能夠更詳細地研究锫。
由於生產和安全容納重元素所面臨的挑戰，很少有化學家有幸處理锫。只要一克的東西就可以花費驚人的錢2700萬美元。對於這個實驗，只需需要 0.3 毫克锫249。
這種重的放射性化學物質很難單獨研究。以有機金屬絡合物的形式——具有高度對稱性和與碳的多個共價鍵——也更容易探測原子的電子結構。
然而，由此產生的分子結構與空氣的反應非常激烈，世界上只有少數實驗室能夠保護它和從事其工作的人員。
這種分子“锫烯”的構型以一種稱為二茂鐵的類似結構為模型，但不是帶電鐵填充物，而是將放射性元素锫離子夾在兩個碳環之間，形成有機金屬絡合物。通過這樣做，他們希望更好地了解這種高放射性元素，以及它的行為在核廢料等材料中。
重元素研究人員一直熱衷於鎖定元素週期表中的 15 種放射性元素錒系元素系列使用碳基袖帶，因為它們以熱力學更加穩定的二茂鈾形式捕獲鈾。
整個 60 年代和 70 年代，化學家們繼續研究潛在的物質清單放線菌：到 1970 年，他們用釷創造了釷茂，用镤製造了镤新世，用镎製造了海王新世，用钚製造了钚新世。
近年來，化學家甚至獲得了含有較重錒系元素的有機金屬配合物鋂和鉲。
但锫在元素週期表中的編號是令人眼花繚亂的第 97 位，直到現在才逃脫了放錒系的命運。
“這是第一次獲得锫和碳之間形成化學鍵的證據，”說伯克利實驗室化學家斯特凡·米納西安。“這一發現為了解锫和其他錒系元素相對於元素週期表中同類元素的行為提供了新的認識。”
通過固定锫原子，該團隊可以使用u測試其電子結構模型紫外-可見-近紅外光譜。
“對元素週期表的傳統理解表明，锫的行為類似於鑭系元素铽，”米納西安說。然而，與鑭系元素類似物不同，锫離子更容易處於“+4”帶電狀態，這表明它是離子鍵將有機金屬分子像兩塊磁鐵一樣粘在一起，而不是更強的共價鍵粘合劑。
所得有機金屬分子的單晶 X 射線衍射表明，锫原子被兩個由碳和氫原子組成的環固定在適當的位置，並與碳原子鍵合。
研究人員希望，通過更多地了解較重的錒系元素的行為，我們可以為長期核廢料儲存和清理所產生的問題做好準備，因為這些不穩定的合成元素會在元素週期表中逐漸消失。
這項研究發表於科學。
