Американские ученые из Окриджской национальной лаборатории впервые сумели подробно изучить свойства радиоактивного элемента прометия спустя 79 лет после его открытия. Исследование опубликовано в научном журнале Nature.
Прометий — один из 15 элементов-лантанидов в нижней части периодической таблицы Менделеева. Он представляет собой редкоземельный металл с сильным магнетизмом. Прометий имеет несколько незначительных применений в атомных батареях и диагностике рака. До недавнего времени у специалистов было очень ограниченное представление о его химических особенностях, что затрудняло более широкое использование данного ресурса.
Прометий на протяжении десятилетий оставался малоизученным из-за своей нестабильности. У элемента нет стабильного изотопа — все они радиоактивны и со временем распадаются, превращаясь в другие вещества.
В новом исследовании химикам удалось стабилизировать прометий, объединив его с лигандом — молекулой PyDGA, специально разработанной для улавливания атомов металла. PyDGA связал прометий с водородом в водной среде, позволив ученым проанализировать свойства неуловимого редкозема.
Команда использовала чрезвычайно специализированный, специфичный для каждого элемента метод, называемый синхротронной рентгеновской абсорбционной спектроскопией. Фотоны высокой энергии, генерируемые ускорителем частиц, бомбардировали соединение прометия, чтобы построить картину положения атомов и длин связей.
Незначительные различия в длинах связей металл-кислород позволили команде сосредоточиться на ключевой связи прометий-кислород, игнорируя любые примеси.
Эта информация позволила впервые сравнить свойства прометия с другими редкоземельными комплексами элементов.
Исследователи рассчитывают, что их открытие поможет найти прометию больше новых применений в науке и промышленности.
Ранее ученые научились очищать руды редкоземельных металлов с помощью микробов.