2016年8月25日

MagLab化学家探索周期表的外部区域

科学家们已经探测到了锫(左)的结构,它会迅速衰变为加利福尼亚(右)。 科学家们已经探测到了锫(左)的结构,它会迅速衰变为加利福尼亚(右)。 Stephen Bilenky/Ryan Baumbach

通过探索元素周期表的最后一行,MagLab的科学家们揭开了高放射性元素锫的秘密。

联系人:KATHLEEN HAUGHNEY,佛罗里达州立大学通讯,电话:(850)644-1489或此电子邮件地址正在保护免受垃圾邮件机器人。您需要启用JavaScript才能查看它。

塔拉哈西,佛罗里达州。一种位于元素周期表边缘的鲜为人知且难以获得的元素正在拓宽我们对化学的基本理解。

杂志的最新版本科学, MagLab的化学家托马斯·阿尔布雷希特-施密特捕捉到了元素周期表上元素锫(Bk)的基本化学性质。

阿尔布莱希特-施密特说:“这真正让我们了解了化学在后期是如何变化的。佛罗里达州立大学.“目的是了解元素的基本化学性质。即使在它问世近70年后,许多基本化学性质仍然未知。”

Thomas Albrecht-Schmitt(右)和MagLab物理学家Ryan Baumbach。Thomas Albrecht-Schmitt(右)和MagLab物理学家Ryan Baumbach。

1949年发现的锫,位于元素周期表中锕系元素的最末端。这些元素是地球上最重,但最不为人知的化学元素之一。

在他的专业实验室和MagLab与合作者、物理学家Ryan Baumbach精心设计的一系列实验中,Albrecht-Schmitt以晶体的形式制造了硼酸锫化合物和复杂的锫分子,并完成了一系列的元素测量,以更好地了解其结构和化学相似性与周围的元素,如锎(Cf)和Curium (Cm)。

通过这个过程,Albrecht-Schmitt发现锫在结构上与它的周期表邻居锎非常相似,但在化学上却有一些显著的不同。

“它在电子方面与人们预期的不同,”他说。

Albrecht-Schmitt和他的同事们制造的晶体产生了如此强的正电荷,以至于它们在组装后不久就开始分裂。

“我们没有预料到,”他说。“我们刚刚看到这些微小的晶体爆炸。”

锫主要被用来帮助科学家合成新元素,比如117号元素,今年早些时候被添加到元素表中。但是很少有人去了解元素本身能做什么以及它是如何起作用的。

元素周期表。锕系元素(红色)是元素周期表的最后一行。

Albrecht-Schmitt的实验室是大学科学界的一个新奇事物。他的化学实验室是专门设计来处理像锫这样的放射性元素的,这使它成为全国唯一一个配备这种设备的大学实验室。正因为如此,能源部与他广泛合作,开展了阐明元素周期表中遥远领域的研究。

警局最近还授予他一千万元资助作为能源研究中心项目的一部分,他可以研究回收核废料和清理冷战时期武器生产基地的新技术。

他之前的工作表明,元素锎具有独特的性质,并代表了元素周期表中一种新的化学物质的突破,这是以前没有观察到的。

能源部给了Albrecht-Schmitt 13毫克的锫,大约是任何人用于重大研究的1000倍。然而,为了进行实验,他必须迅速行动。该元素在320天内会减少到原来的一半,此时它就不够稳定,无法进行实验。

Albrecht-Schmitt说:“因为它具有很强的放射性,所以从来没有多少可用的。”“我们必须在核衰变破坏样本之前捕捉到化学成分。”

研究人员将继续研究他们在实验室中能够制造的其他锫化合物。

这份出版物的研究横跨九个州和三个国家。对这项研究做出贡献的其他机构包括科罗拉多矿业学院、布卢姆斯堡大学、阿贡国家实验室、橡树岭国家实验室、法国国家科学研究所Appliquées、布法罗大学、德国Anorganische Chemie研究所für和洛斯阿拉莫斯国家实验室。爱游戏提现客服

这项工作是由能源部资助的。

欲了解更多信息,请阅读鲍姆巴赫的著作制作和研究晶体

捕捉锫

观看下面的动画,可以看到这项研究的可视化结果。

动画由Stephen Bilenky制作


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