新的重金属分子可以揭示核废料内部的情况

自 1949 年在二战后的美国实验室首次合成以来，锫一直是元素周期表的反叛者，挑战量子力学并挑战额外正电荷它的亲戚永远不会。

现在，来自 berkelium 母校劳伦斯伯克利国家实验室的一组科学家已经将这种难以捉摸的元素与碳建立了罕见的合作伙伴关系，这将使他们能够更详细地研究它。

由于生产和安全包含锫的挑战，很少有化学家有幸处理锫。仅一克这些东西的价格就可能令人难以置信2700 万美元.对于此实验，只需需要 0.3 毫克的锫 249。

这种重的放射性化学物质很难单独研究。以有机金属配合物的形式——具有高对称性和与碳的多个共价键——也更容易探测原子的电子结构。

然而，由此产生的分子结构与空气反应如此之大，以至于世界上只有少数实验室可以同时保护它和研究人员。

这种分子“berkelocene”的构型以一种称为二茂铁的类似结构为蓝本，但放射性元素锫的离子被夹在两个碳环之间，形成有机金属络合物，而不是带电的铁填充物。通过这样做，他们希望更好地了解这种高放射性元素，也许还有它的行为在核废料等材料中.

重元素研究人员一直热衷于锁定元素周期表中的 15 种放射性元素锕系元素系列使用碳基袖口，因为他们将铀捕获在热力学稳定性更高的铀星世形式中。

在 60 年代和 70 年代，化学家们开始研究潜力清单放线菌烯： 到 1970 年，他们已经用钍创造了锍石，用镍创造了镰石，用镎创造了镎烯，用钚创造了镚。

近年来，化学家们甚至实现了含有较重锕系元素的有机金属络合物镅和鐦.

但是，锫在元素周期表上排名第 97 位，直到现在才逃脱了光化世的命运。

“这是第一次获得锫和碳之间形成化学键的证据，”说伯克利实验室化学家 Stefan Minasian。“这一发现为锫和其他锕系元素相对于元素周期表中的同类元素的行为提供了新的理解。”

通过固定锫原子，该团队可以使用 u 测试其电子结构模型紫罗兰-可见光-近红外光谱。

“对元素周期表的传统理解表明，锫的行为类似于镧系元素铽，”Minasian说.然而，与镧系元素类似物不同的是，锫离子在“+4”带电状态下更快乐，这表明它是离子键像两个磁铁一样将有机金属分子粘在一起，而不是更强的共价键胶水。

所得有机金属分子的单晶 X 射线衍射显示，锫原子由碳原子和氢原子组成的两个环固定到位，与碳原子键合。

研究人员希望，通过更多地了解较重的锕系元素的行为，我们可以为长期核废料储存和清理所带来的问题做好准备，因为这些不稳定的合成元素在元素周期表中一路向下。

这项研究发表在科学.

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