据《自然》网站报道 ， 美国研究人员首次揭示了元素周期表中最神秘且最重的元素之一——锿的基本化学性质 。 这一成就使化学家们离发现所谓的“稳定岛”更近了一步 。 “稳定岛”意味着元素的维持时间足以进行研究和使用 。
1952年 ， 美国能源部在首次氢弹试验中发现了锿 。 该元素并非自然存在于地球上 ， 只能通过专门的核反应堆微量生产 。 锿也很难与其他元素分离 ， 具有很高的放射性并迅速衰变 ， 这使得研究锿极为困难 。
美国加州大学劳伦斯·伯克利国家实验室研究人员造出了233纳克纯锿样品 ， 并进行了自上世纪70年代以来的首次实验 ， 由此发现了该元素的一些基本化学性质 。
研究人员测量出了锿的化学键长度（两个键原子之间的平均距离） ， 这是一种基本的化学性质 ， 可以帮助科学家预测其将如何与其他元素相互作用 。 他们还发现 ， 锿的键长与锕系元素的总体趋势背道而驰 。 这是过去理论上已经预测过的 ， 但从未在实验中被证明 。
与其他锕系元素相比 ， 锿暴露于光线时的发光能力也大不相同 ， 研究人员将其描述为“前所未有的物理现象” ， 需要进一步实验以确定原因 。
锿是通过用中子和质子轰击目标元素锔以制造更重元素时生成的 。 研究小组在美国橡树岭国家实验室使用了一个专门的核反应堆 ， 这是世界上少数可以制造锿的地方之一 。
然而反应的目的是制造锎 ， 极少量的锿只是反应的副产品 。 由于两种元素很相似性 ， 要从锎中提取纯锿样品极具挑战性 。 研究人员最终仅得到微量的锿-254样品 ， 这是其较稳定的同位素之一 。
新研究使将来制造锿变得更容易 ， 从而有望用锿作为目标元素来创造更重的元素 。 对于某些化学家而言 ， 最终目的之一就是发现半衰期更长的假想超重元素 。 锿-254的半衰期约为276天 ， 与半衰期最多只有几微秒的其他重元素相比 ， 它们就好像处在“稳定岛”上 。
锿-254会衰变为锫-250 ， 后者会发射有害的伽玛射线 。 洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员为此设计了一种特殊的3D打印样品架 ， 以容纳锿并保护伯克利实验室的科学家免受这种辐射 。 但研究人员称 ， 它一直在衰减 ， 每个月都会损失7.2%的质量 。 （采访人员冯卫东）
总编辑圈点
【劳伦斯·伯克利|第九十九号元素锿基本化学性质首次揭示】在众多化学元素当中 ， 放射性元素因其神奇的特质 ， 令众多科学家痴迷 。 这些元素往往字眼生僻 ， 特别难念 ， 但又与人们的生活息息相关 。 比如放射性元素氚可与氘发生核聚变反应 ， 产生大量能量 。 相比核裂变 ， 这种核聚变能源更加清洁安全 。 再比如氡 ， 作为一种天然放射性气体 ， 无处不在 ， 甚至包括我们居住的房间 。 据统计 ， 3%—14%的肺癌由氡暴露引起 。 科学家对放射性元素的研究不断加深 ， 普通公众对这些元素的认知也要跟上脚步 。
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