Прометиевая революция. Очень редкий элемент изменит технологии: что обнаружили ученые

Фото: Earth.com

Новое исследование, в ходе которого были выявлены ранее неизвестные свойства лантаноида с атомным номером 61 под названием прометий, знаменует собой значительный прогресс в изучении редкоземельных элементов и может переписать учебники по химии, а также изменить существующие технологии. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature, пишет Earth.

Прометий

Редкоземельный химический элемент прометий был впервые обнаружен учеными из США в 1945 году. Это чрезвычайно редкий элемент, которого очень мало в коре Земли, но его также создают искусственным путем, хотя и в небольших количествах.

С помощью серии экспериментов ученые смогли выявить ранее неизвестные свойства прометия, что будет иметь далеко идущие последствия. Этот лантаноид имеет атомный номер 61 и входит в состав группы химических элементов с атомными номерами от 57 до 71 в периодической таблице химических элементов.

Важные компоненты современных технологий

Редкоземельные элементы, особенно лантаноиды, являются важнейшими компонентами многих современных технологий, от лазеров и постоянных магнитов до рентгеновских аппаратов и технологий возобновляемых источников энергии, а также долгоживущих ядерных батарей для исследования дальнего космоса.

По словам ученых, поскольку у прометия нет стабильных изотопов, его труднее всего изучать. Авторы исследования использовали исследовательский реактор, горячие камеры и суперкомпьютеры, а также накопленные знания за прошлые годы, чтобы раскрыть неизвестные особенности прометия.

Новое открытие

Чтобы изучить свойства прометия, ученые связали радиоактивный прометий-147 специальными органическими молекулами под названием дигликоламидные лиганды. С помощью рентгеновской спектроскопии, ученые определили длину химической связи прометия с соседними атомами, что было сделано впервые.

Это была первая демонстрация сжатия лантаноидов в растворе для всего ряда лантаноидов, включая прометий. Сжатие лантаноидов относится к явлению, при котором элементы с атомными номерами от 57 до 71 становятся меньше, чем ожидалось, а их ионные радиусы уменьшаются по мере увеличения атомных номеров. Оказалось, что сжатие химической связи ускоряется вдоль этого атомного ряда, но после прометия оно значительно замедляется.

Последствия для будущих технологий

Это важный прорыв в понимании свойств химических связей редкоземельных элементов и их структурных изменений в периодической таблице химических элементов.

По словам ученых, открытие новый свойств прометия имеет далеко идущие последствия для современных технологий. В современных технологиях невозможно использовать все эти лантаноиды в виде смеси, потому что сначала их нужно разделить. Именно здесь сжатие становится очень важным, ведь оно позволяет разделить элементы, хотя это все еще сложная задача, объясняют ученые.

Таким образом, новое исследование прометия открывает новый рубеж в изучении редкоземельных элементов. Раскрыв секреты прометия, ученые заполнили значительный пробел в научных знаниях и проложили путь для будущих открытий.

Значение этого исследования выходит далеко за рамки фундаментальной науки, поскольку прометий и другие редкоземельные элементы играют решающую роль в современных технологиях. Поэтому можно ожидать новых достижений в области химии, материаловедения и других наук.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform