科学家揭开重元素锿神秘面纱

洪老师
洪老师 2021-2-7 09:51
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参考消息网2月5日报道美媒称,科学家首度揭示了锿的一些基本化学特性。

据美国趣味科学网站2月3日报道,科学家几十年来首次成功地研究了锿——元素周期表上最难捉摸、最重的元素之一。这一成就令化学家们距离发现所谓的“稳定岛”更近了一步。据认为,“稳定岛”有着最重和存在时间最短的一些元素。

报道指出,1952年,美国能源部在首个氢弹试验的放射性尘降中首次发现了锿。这种元素不存在于地球的自然环境中,只能利用专门的核反应堆以极少数量制造出来。它也很难同其他元素分开来,具有极强的放射性,并会迅速衰变,这使它极难加以研究。

报道称,加利福尼亚大学劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的研究人员最近制造了一个233纳克的纯锿样本,并自上世纪70年代以来首次对这种元素进行了实验。这样,他们得以首度揭示这种元素的一些基本化学性质。

研究作者之一、艾奥瓦大学助理教授、曾在伯克利实验室工作的科里·卡特说:“正因为它在元素周期表上的位置,它是很难制造的。”

报道还称,同锕系元素——元素周期表底部15种金属元素构成的一个群体——中的其他元素一样,锿是用中子和质子轰击一个目标元素来制造的。该团队用的目标元素是锔。它利用了田纳西州橡树岭国家实验室的一个专门的核反应堆。这是世界上少数几个可以制造锿的地方之一。

报道指出,这项反应旨在制造锎——用于核电站的一种具有商业重要性的元素,因此它只会制造非常少量的锿作为副产品。从锎中提炼纯锿样品具有挑战性,因为这两种元素具有相似性。研究人员最终只提炼出极少量的锿-254——锿最稳定的同位素之一。

卡特说:“材料的数量非常少。你看不到它,唯一能判断其存在的是它的放射性信号。”

然而,提炼锿只成功了一半。下一个问题是找个地方保存它。

报道称,锿-254的半衰期为276天,它会分解为锫-250。锫-250会释放极具破坏性的伽马射线。

据悉,位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员设计了一个特别的3D打印样品盒来放置锿,并保护伯克利实验室的科学家免受辐射。然而,这种元素的衰变还给研究人员带来了其他问题。

卡特说:“它一直在衰变,所以对它进行研究时,它每月会减少7.2%的质量。规划实验时必须考虑到这一点。”

以“爱因斯坦”命名的锿元素具有99个围绕原子核旋转的电子(美国趣味科学网站)

 

来源:参考消息

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