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稀土元素钷化学性质初次提醒

来源:国际利来ag旗舰厅    发布时间:2025-01-04 17:53:10

  概念图展现了被有机配体围住的稀土元素钷。ORNL科学家发现了钷的躲藏特性,为研讨其他镧系元素拓荒了路途。

  科技日报北京5月24日电(记者张佳欣)据22日《天然》杂志报导,美国橡树岭国家试验室(ORNL)的科学家初次提醒了钷的一种性质。约80年前,这一稀土元素也是由该试验室科学家发现。虽然钷被用于医学研讨和长寿命核电池,但它的一些特性仍难以捉摸。最新发现标志着稀土研讨获得重大进展,并或许改写化学教科书,为探究现代技能中的要害元素拓荒了新途径。

  ORNL研讨团队制备了一种钷的化学络合物,初次在溶液中对其进行表征。他们经过一系列具体试验,揭开了这种原子序数为61的极端稀有的镧系元素的隐秘。

  研讨人员解说说,稀土元素中大部分都是镧系元素,从周期表中第57号元素镧到第71号元素镥,镧系元素共有15种。其间的钷十分稀有,就算找遍地球每个旮旯,天然存在于地壳中的钷也只要一磅左右。与其他稀土元素不同的是,钷没有安稳的同位素,它是最终一个被发现的镧系元素,也是最难研讨的。

  研讨团队将放射性钷与一种称为二甘醇酰胺的特别有机配体分子结合在一起,然后用X射线光谱学确认了该络合物的性质,包含与附近原子钚的化学键长度。

  在试验中,研讨团队造出了半衰期为2.62年的同位素钷-147。其数量足够,纯度足够高,可用于研讨其化学性质。

  使用研讨反应堆、热室和超级计算机,团队初次展现了整个镧系元素(包含钷)在溶液中缩短的特征。镧系缩短是指跟着原子序数添加,镧系元素的原子半径逐步缩小的现象。因为相同的电荷被约束在缩小的空间中,由此产生了共同的化学和电子性质。团队得到了明晰的钷信号,使他们能够更好地确认整个系列的趋势形状。

  他们发现,这种缩短沿着原子序列加快,但在钷之后,缩短速度适当慢。这是了解化学元素的化学键性质及其沿元素周期表结构改变的一个重要里程碑。

  镧系元素和锕系元素在癌症确诊与医治、可再次出产的能源技能和用于深空探究的核电池中具有广泛应用。

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