Évtizedek után tárták fel egy ritkaföldfém titkait
Amerikai kémikusok most először állapították meg egy közel 80 évvel ezelőtt felfedezett ritkaföldfém, a prométium (Pm) több fontos jellemzőjét. A Live Science szerdai beszámolója szerint a radioaktív elemről nagyon keveset tudtunk eddig, ami kizárta a fluoreszcens fényforrásokon, valamint nukleáris áramforrásokon túli, szélesebb körű felhasználását.
A 61-es rendszámú elem a modern technológiai eszközökben elterjedten használt lantanoidákhoz tartozik, amelyek közül a mágnesekben és lézeres optikai rendszerekben alkalmazott neodímium a legismertebb. A prométiumot 1945-ben fedezték fel és szintetizálták először az amerikai Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumban (ORNL), de most évtizedekkel később a laboratórium kémiatudományi intézetében dolgozó kutatók ismét elkezdtek vele foglalkozni.
Darren Driscoll és kollégái, írja a Chemistry World, egy kutatóreaktor segítségével létrehozták a prométium 2,6 éves felezési idejű 147-es izotópját, majd a fém ionjait egy oldatban szerves molekulákkal stabilizálták. Ezután a szakemberek az anyagot egy specializált, röntgen-abszorpciós színképelemző eljárással tanulmányozták, ami lehetővé tette a tulajdonságainak mérését, köztük a prométium és a szerves molekulák oxigénjei között kialakult kémiai kötések méretének a megállapítását.
A prométium és oxigén atomok között mért 2,476 angströmnyi távolság jól passzol a más lantanoidáknál tapasztaltakhoz, és hozzásegít a kutatóknak az atomsugár precíz meghatározásában, ami az atommag és a legkülső stabil atompálya távolsága. „Több ezer tanulmány jelent meg a lantanoida kémiáról, amik nem említik a prométiumot” – mondta a múlt héten a Nature folyóiratban megjelent kutatás egyik társszerzője, Santa Jansone-Popova.
Jansone-Popova szerint „a kutatók azt gondolták, hogy ismerik a legtöbb jellemzőjét. Most ezek némelyikét ténylegesen meg tudjuk mérni, a prométium volt az utolsó hiányzó puzzle darabka”. A kutatók munkájának nemcsak elméleti jelentősége van, hanem az a fém vizes vagy szerves oldószerekben történő oldhatóságára is rávilágít. „Nem lehet ezeket a lantanoidákat keverékként felhasználni a modern, fejlett technológiákban, ahhoz először szét kell őket választani” – mondta, amit az atomsugaruk ismerete tesz lehetővé.
„Remélhetőleg ezek az alapkutatás által biztosított információk lehetővé teszik, hogy más kutatók jobb szétválasztó technológiákat fejlesszenek ki, és talán több figyelmet irányítanak [a prométium] más alkalmazási lehetőségeire” – mondta a LiveSciencenek Ilja Popovs, a tanulmány egy másik társszerzője.