有機金屬分子由一個被碳基框架包圍的金屬離子組成。它們對於早期的actacinide元素(如鈾)而言是相對常見的,但幾乎不以後來的actacinides聞名。勞倫斯·伯克利國家實驗室(Berkeley Lab)的科學家現在已經準備了0.3毫克Berkelium-249的有機金屬絡合物。
該小瓶中的紫色/藍色溶液包含berkelecene的晶體。圖片來源:Alyssa Gaiser / Berkeley實驗室。
1949年,開創性的核化學家格倫·賽堡(Glenn Seaborg)在元素週期表的F-block中的15個actinides之一的伯克利姆(Berkelium)於1949年發現。
但是,這個沉重的元素並不容易學習,因為它具有很高的放射性。每年在全球範圍內僅生產一小筆。
伯克利實驗室(Berkeley Lab)的科學家Stefan Minasian博士說:“這是伯克利實驗室(Berkeley Lab)科學家Stefan Minasian博士說:“這是伯克利實驗室(Berkeley Lab)的科學家Stefan Minasian博士說:”
“這一發現提供了對伯克省和其他actinides在元素週期表中如何相對於他們的同齡人的新理解。”
加利福尼亞大學伯克利分校的化學家兼伯克利實驗室的化學科學師Polly Arnold補充說:“世界各地只能保護化合物和工人,同時管理高度放射性材料的綜合危害,與空氣中的氧氣和水分產生重大反應。”
在伯克利實驗室的重型元素研究實驗室,研究人員設計了新的手套箱,可實現具有高放射性同位素的無氣合成。
然後,只有0.3毫克的berkelium-249,他們進行了單晶X射線衍射實驗。
他們的結果表明,在兩個8元的碳環之間夾著少女原子的對稱結構。
科學家將其命名為新的分子berkelecene,因為它的結構類似於鈾的有機金屬絡合物稱為鈾新世。
在一個意外的發現中,電子結構的計算表明,貝爾凱新世結構中心的berkelium原子具有四價氧化態(+4的陽性電荷),該氧化狀態通過berkelium-碳鍵穩定。
米納斯安博士說:“對元素週期表的傳統理解表明,少女的行為就像蘭塔尼德的terbium一樣。”
Arnold教授補充說:“但是,在+4氧化狀態下,少女離子比我們期望的最喜歡的其他F塊離子更快樂。”
“更準確的模型表明,需要在元素週期表中進行actinide行為的變化,以解決與長期核廢物儲存和補救有關的問題。”
伯克利實驗室(Berkeley Lab)和加利福尼亞大學伯克利分校的研究員麗貝卡·阿伯格爾(Rebecca Abergel)博士說:“這張更清晰的阿特替尼德(如Berkelium)的肖像為這些迷人的元素的行為提供了新的鏡頭。”
一個紙描述這項研究的文章發表在雜誌上科學。
_____
Dominic R. Russo等。 2025。在四甲蟲中的berkelium-碳鍵合。科學387(6737):974-978; doi:10.1126/science.adr3346