Ученые впервые заперли атом плутония в молекулярной клетке
Ученые приготовили раствор с чрезвычайно малым количеством плутония — всего шесть микрограммов (шесть миллионных долей грамма). Несмотря на такую крошечную дозу, атом надежно закрепили внутри «ячейки» Кеггина, словно зафиксировали редкий драгоценный камень в оправе.
Чтобы убедиться в стабильности и понять точное расположение атомов, применили несколько методов одновременно: рентгеновскую кристаллографию, которая показывает трехмерное расположение атомов; ядерный магнитный резонанс, позволяющий изучать взаимодействие атомных ядер с магнитными полями; оптическую спектроскопию и рентгеновское рассеяние. Все эти методы вместе позволили получить детальный «портрет» молекулы.
Необычная структура и ее значение
Сравнение с другими металлами, закрепленными в ионах Кеггина, показало необычный эффект. У ионов церия, гафния и тория металлы располагались параллельно, как ряды вагонов на путях. Плутоний же встал перпендикулярно, словно вагоны сошли с колеи. Это объясняет, почему его сложно предсказывать и моделировать, а также подчеркивает уникальные химические свойства элемента.
«Это открытие важно не только для плутония. Оно демонстрирует метод, который можно применять к другим сложным элементам периодической таблицы, чтобы изучать их свойства и создавать новые соединения», — говорят авторы исследования
Теперь исследователи могут безопаснее изучать реакционную способность плутония, проектировать новые материалы и получать данные, недоступные ранее. Такие исследования помогут в энергетике, медицине и материаловедении, ведь понимание поведения редких и сложных элементов на атомном уровне открывает новые горизонты для науки и технологий.
Физики проследили, как рентген разбивает атомы
Химики смогли аккуратно вытащить один атом из молекулы
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram