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      钚元素的新發(fā)現(xiàn)有助于核廢料處理

      2017/11/7 15:04:14

      钚元素是核能工業(yè)的一種重要原料,近期佛羅里達(dá)州立大學(xué)的Thomas Albrecht-Schmitt教授證實(shí)钚元素的化合物結(jié)構(gòu)與先前設(shè)想并不完全相同。這一發(fā)現(xiàn)將有助于發(fā)展清理核廢料的新技術(shù)。該研究已發(fā)表在自然化學(xué)雜志上。
      Albrecht-Schmitt和研究團(tuán)隊(duì)研究钚元素(元素周期表中Pu)已經(jīng)有近20年了,致力于理解其化學(xué)性質(zhì)和與更輕的如鐵和鎳等元素的區(qū)別。出乎意料的是,他的團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室中組裝的钚-有機(jī)混合化合物行為方式與更輕元素的化合物十分類似。
      Albrecht-Schmitt說道:“這一發(fā)現(xiàn)中最有意思的是這種材料無毒,而且非常非常簡單。你可能會(huì)遐想連篇‘哇,我也能用其他重元素合成這類化合物。’我能用其他元素如鈾或者锫(音同陪)元素合成。”
      團(tuán)隊(duì)觀察到電子在兩個(gè)不同的钚離子之間反復(fù)左右橫跳。

      credit: 煎蛋第十三位畫師ZZCW
      兩個(gè)正離子之間電子的運(yùn)動(dòng)通常發(fā)生在更輕元素的離子之間,比如鐵,這也是為什么生物學(xué)中經(jīng)常利用輕元素實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。
      由于這種化合物的顏色,Albrecht-Schmitt稱他的團(tuán)隊(duì)立即意識(shí)到這是一項(xiàng)他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室造出的化合物中前所未見的獨(dú)特性質(zhì)。
      Albrecht-Schmitt說道:“钚會(huì)瘋狂呈現(xiàn)出各種顏色。可以是基佬紫,可以是少女粉。還可能是超黑藍(lán)。這種化合物是棕褐色的,就像是美麗的棕色巧克力棒。當(dāng)我們看到這種顏色時(shí),我們就意識(shí)到某些東西肯定不一般。”
      Albrecht-Schmitt的工作是實(shí)驗(yàn)室工作的一部分,整體目標(biāo)是更好地理解元素周期表最底部的重元素。去年,他收到了能源部的一千萬美元贊助,成立了新的能源前沿研究中心,著重研究核廢料的清理問題。
      Albrecht-Schmitt說道:“要制造出能捕獲钚元素的材料,首先需要從最基礎(chǔ)的層面理解钚元素,掌握其電子特性。也就是說要制造非常簡單的化合物,從細(xì)處研究其特性,從實(shí)驗(yàn)和理論角度理解所觀察到的所有性質(zhì)。”
      Albrecht-Schmitt和他的團(tuán)隊(duì)正在針對(duì)锎(音同開)元素和锫元素進(jìn)行類似的研究。

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