新的重金属分子可以揭示核废料内部发生的事情
(Gregory Adams/Getty Images)
自从1949年第二次世界大战后的美国实验室中首次合成以来,Berkelium一直是元素周期表的反叛者并接受额外的正电荷它的亲戚永远不会。
现在,来自伯克省母校劳伦斯·伯克利国家实验室的一支科学家团队将难以捉摸的元素与碳的罕见伙伴关系斗争,这将使他们能够更详细地研究它。
由于涉及生产和安全包含沉重元素的挑战,很少有化学家有特权与Berkelium打交道。只有一克的东西可能会花钱2700万美元。对于这个实验,需要0.3毫克berkelium-249。
如此沉重的放射性化学物质很难自行研究。以有机金属络合物的形式 - 具有高对称性和与碳的多个共价键 - 探测原子的电子结构也更容易。
但是,由此产生的分子结构对空气具有反应性,以至于世界上只有少数实验室才能保护它和从事它的人。

该分子的“ berkelecene”的构型以类似的结构为模型,但它不是带电的铁填充,而是将放射性元素berkelium的离子夹在两个碳环之间,以形成有机金属络合物。在这样做的过程中,他们希望更好地理解这种放射性的元素,也许是它的行为在核废料等材料中。
沉重的元素研究人员热衷于锁定元素周期表的15个放射性元素肌动剂自从它们以更热的铀新世形式将铀捕获以来,它们就一直使用碳基袖口。
在60年代和70年代,化学家继续努力通过潜力清单肌肉苯:到1970年,他们从thor中创建了胸部,来自protactinium,Neptnoecene的Protactineoene以及plutonuium的plutoneoene。
近年来,化学家甚至达到了含有较重actinides的有机金属络合物法am和锎。
但是,到目前为止,在元素周期桌上的97号伯克利姆(Berkelium)在元素周期的命运中逃避了命运。
“这是第一次获得少女和碳之间形成化学键的证据,”说伯克利实验室化学家Stefan Minasian。“这一发现提供了对伯克和其他actinides在元素周期表中如何相对于他们的同龄人的新理解。”
通过固定少女原子,团队可以使用U测试其电子结构模型ltraviolet-可见的 - 网络光谱光谱法。
“对元素周期表的传统理解表明,伯克木的行为就像灯笼般的terbium,”米纳斯人说。然而,与灯笼类似物不同,在带电的“ +4”电荷状态下,berkelium离子更快乐,这表明它是离子键将有机金属分子像两个磁体一样,而不是更强的共价键胶。
产生的有机金属分子的单晶X射线衍射揭示了由碳原子和氢原子组成的两个环,与碳原子键合。
研究人员希望,通过更多地了解较重的actinides的行为,我们可以为长期核废物储存和清理带来的问题做好准备,因为这些不稳定的合成元素会沿着周期性的桌子降落。
这项研究发表在科学。