Desde que foi sintetizado pela primeira vez em um laboratório americano pós-WW2 em 1949, o Berkelium tem sido um rebelde da tabela periódica, Desafiando mecânica quântica e assumindo um cobrança additional positiva que seus parentes nunca iriam.
Agora, uma equipe de cientistas da Alma Mater de Berkelium, Lawrence Berkeley Nationwide Laboratory, transmitiu o elemento indescritível em uma rara parceria com o Carbon que lhes permitirá estudá -lo com mais detalhes.
Graças aos desafios envolvidos na produção e contendo com segurança o elemento pesado, poucos químicos tiveram o privilégio de lidar com o Berkelium. Apenas um grama das coisas pode custar uma confusão US $ 27 milhões. Para este experimento, apenas Foram necessários 0,3 miligramas de Berkelium-249.
Tais produtos químicos radioativos e pesados são difíceis de estudar por conta própria. Na forma de um complexo organometálico – com suas altas simetrias e múltiplas ligações covalentes com carbono – também é muito mais fácil sondar a estrutura eletrônica do átomo.
No entanto, a estrutura molecular resultante é tão reativa com o ar que apenas alguns laboratórios no mundo podem protegê -lo e a pessoa que trabalha nele.
A configuração dessa molécula, ‘Berkelocene’, é modelada em uma estrutura semelhante chamada ferroceno, mas em vez de um enchimento de ferro carregado, um íon do elemento radioativo que o berkelium é imprensado entre dois anéis de carbono para formar um complexo organometálico. Ao fazer isso, eles esperam entender melhor esse elemento altamente radioativo, e talvez seu comportamento Em materiais como resíduos nucleares.
Pesquisadores de elementos pesados estão interessados em travar os 15 elementos radioativos na tabela periódica actinide Séries usando algemas à base de carbono desde que prenderam o urânio na forma muito mais termodinamicamente estável de uranoceno.
Nos anos 60 e 70, os químicos começaram a trabalhar pela lista de potenciais Actinocenos: Em 1970, eles criaram Thoroceno do tório, protactinoceno a partir de Protactínio, Neptunoceno de Neptunium e Plutonoceno de Plutônio.
E nos últimos anos, os químicos alcançaram complexos organometálicos contendo os actinídeos mais pesados Americium e californium.
Mas o Berkelium, em um tontura número 97 na tabela periódica, evitou seu destino de actinoceno até agora.
“É a primeira vez que as evidências para a formação de uma ligação química entre berkelium e carbono são obtidas”. diz Químico do laboratório de Berkley Stefan Minasian. “A descoberta fornece um novo entendimento de como o Berkelium e outros actinídeos se comportam em relação a seus colegas na tabela periódica”.
Ao prender o átomo de Berkelium, a equipe poderia testar seu modelo de estrutura eletrônica usando uEspectroscopia LTRAVIOLET-VISÍVEL-ANARILAÇÃO.
“A compreensão tradicional da tabela periódica sugere que Berkelium se comportaria como o Terbium de Lanthanide”, Minasian diz. No entanto, diferentemente dos análogos do lantanídeo, o íon berkelium é mais feliz em um estado carregado ‘+4’, o que sugere que são ligações iônicas colando a molécula organometálica juntas como dois ímãs, em vez da cola mais forte de ligações covalentes.
A difração de raios X de cristal único da molécula organometálica resultante revela que o átomo de berkelium é mantido no native por dois anéis compostos de átomos de carbono e hidrogênio, ligando-se aos átomos de carbono.
Os pesquisadores esperam que, ao entender mais sobre os comportamentos dos actinídeos mais pesados, possamos estar preparados para problemas decorrentes de armazenamento e limpeza de resíduos nucleares a longo prazo, pois esses elementos sintéticos instáveis descem a tabela periódica.
Esta pesquisa foi publicada em Ciência.
