科学家首次揭示了神秘的放射性物质的关键特性 Promethium ＆mdash;发现难以捉摸的稀土元素后将近八十年。
Promethium是元素周期表底部的15个灯笼元素之一 。这些金属也称为稀土，表现出许多有用的特性 ，包括强 磁性 以及异常的光学特性 ，使其在现代电子设备中尤为重要 。
“它们被用 激光;它们是您智能手机屏幕的一部分。它们也用于风力涡轮机和电动汽车中非常强的磁铁中， ” Ilja Popovs ，橡树岭国家实验室（ORNL）的研究与开发人员 ，以及一项发表在《杂志》上的新研究的合着者 自然，告诉现场科学 。
Promethium本身 ，那是 由Ornl科学家在1945年发现 ，在原子电池和癌症诊断中有一些次要应用 。但是科学家对元素的化学反应的理解非常有限，从而排除了更多广泛的用途。
研究放射性元素已经提出了长达数十年的挑战，部分原因是确保合适样本的困难 ，团队成员 亚历山大·伊万诺夫（Alexander Ivanov）也是ORNL的研究与开发科学家 ，他告诉Live Science 。
伊万诺夫说：“普罗米哲没有稳定的同位素＆mdash“它们都是放射性的，这意味着它们会随着时间的流逝而腐烂成其他元素 。 ”“您通过一个 裂变 过程 ，因此很少且难以学习。”
Ornl是美国仅是Promethium-147的生产国 ，这是该元素的同位素，其放射性半衰期为2。6年 。 使用去年开发的方法 ，研究人员将这种同位素与核反应堆废物流分开 ，从而创造了最纯粹的研究样本 。
有关的： 原子比以往任何时候都更紧密地挤压，表明看似不可能
然后 ，团队将该样本与配体＆Mdash合并了；一种专门设计用于捕获金属原子的分子＆mdash;在水中形成稳定的复合物。该协调分子（称为Pydga）形成了九种Promethium-oxygen键 ，为研究人员提供了有史以来第一个分析Promethium复合物的键合特性的机会 。
但是，分析本身并不是微不足道的问题 。
“因为普罗米甲是放射性的 ，一旦腐烂 ，它就会被传输到相邻的元素中， 钐，“伊万诺夫说。“因此 ，您将以samarium的形式受到少量污染 。 ”
因此 ，该团队使用了一种非常专业的，特定于元素的技术 ，称为基于同步加速器的X射线吸收光谱 。高能 光子 由粒子加速器产生的轰炸Promethium综合体 ，以建立原子位置和键长的图片。然后，金属氧键长度的细微差异使团队能够专注于主要的Promethium-Oxygen键 ，从而打折任何受污染的samarium 。
至关重要的是 ，该信息使Promethium的性质与其他稀土复合物进行了比较 。
波波夫说：“普罗比是这些元素中的最后一个拼图。 ”配体提供了一种为所有兰萨尼德岛及其稳定复合体的方法；相同的元素比和相同的几何形状 。Popovs解释说，这使团队可以“研究整个系列中这些复合物的基本物理化学特性” 。
自然地发现了灯笼作为元素的混合物 ，因此了解诸如键长和复杂形成的行为之类的周期性趋势有助于科学家开发新的 ，更有效的方法来分离这些有价值的金属。
现在，ORNL团队正在研究水中的Promethium ，以更清晰地了解这种不寻常元素的协调环境和化学行为。
波波夫斯说：“希望我们提供的基本见解将告知其他科学家如何设计更好的分离技术 ，并可能激发人们对其他应用程序进行研究的兴趣 。 ”
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