2020年7月16日
新的研究表明，一种已知最重的元素可以被操纵到比之前认为的更大程度，这可能为回收核燃料和更好地长期储存放射性元素的新策略铺平道路。
一个国际研究小组已经展示了居里——元素周期表中的96元素，也是肉眼能看到的最后一种元素之一——是如何对两颗钻石之间挤压样品产生的高压做出反应的。
由佛罗里达州立大学大学教授托马斯·Albrecht-Schmitt和合作者水牛和亚琛大学研究小组发现,锔外层电子的行为,影响其能力与其他元素结合,可以改变通过缩短它轻和周围的原子之间的距离。研究结果发表在该杂志上自然界.
“这是没有预料到的，因为铯的化学性质使它能够抵抗这些类型的变化。”佛罗里达州立大学Gregory R. Choppin化学教授albrecht - schmidt说。“简而言之，它是相当惰性的。”
虽然只有某些curium化合物表现出变化，但它仍然是科学家感兴趣的，因为curium通常完全抵抗其特性的改变。
除了Albrecht-Schmitt，这项研究还由布法罗大学的化学教授Jochen Autschbach和Eva Zurek以及德国亚琛大学的研究员Manfred Speldrich领导。
阿尔布雷希特·施密特的工作是他实验室整体任务的一部分，目的是更好地理解元素周期表底部的较重元素或锕系元素。2016年，他从能源部获得了1000万美元，成立了锕系科学技术中心，专注于加速科学努力，以清理核废料。亚博老虎机网登录
尽管它们出现在元素周期表上，但对于科学家来说，较重的元素在很大程度上仍然是一个谜，特别是与较轻的元素如氧或氮相比。“这是一个令人兴奋的实验，表明我们对这些难以控制的元素的化学成分的控制比以前想象的要大得多。”阿尔布雷希特·施密特说。
“我们研究的锔(3+)离子的外层电子层被填满了一半，很难形成化学键，”布法罗大学拉金化学教授奥施巴赫说。“一种综合的实验和理论方法表明，高压应用于含有锔(3+)、硫有机离子和铵离子的晶体，会使锔的外壳参与与硫的共价化学键。这一发现可能有助于指导研究具有化学抗性的锕系元素外壳的神秘行为的新方法。”
布法罗大学Autschbach的研究小组进行了计算，帮助解释了高压实验中发生的情况，揭示了当含有该元素的化合物被挤压在钻石之间时，其行为的细节。Zurek的团队通过确定高压下化合物的晶体结构为这些计算奠定了基础。
“化合物和材料在压力下的行为可能与它们在大气条件下的行为完全不同，这使得高压研亚博网站下载究的发现非常令人兴奋，”祖雷克说。
Albrecht-Schmitt说，对较重元素的更深入的了解，为控制在核回收中使用的化学分离和设计放射性元素长期存储的弹性材料打开了大门。亚博网站下载研究小组认为，他们取得的有关锔的结果也将转化为其他重元素。
研究小组计划在这项工作的基础上，设计类似的实验，用于较重的元素，如加利福尼亚和爱因斯坦，在这些元素中，压力的影响可能比他们发现的铯更大。
这项研究由美国能源部资助，并得到美国国家科学基金会的额外支持。亚博老虎机网登录
来源:https://www.fsu.edu/