Прометієва революція. Дуже рідкісний елемент змінить технології: що виявили вчені

Нове дослідження, під час якого було виявлено раніше невідомі властивості лантаноїду з атомним номером 61 під назвою прометій, знаменує собою значний прогрес у вивченні рідкоземельних елементів і може переписати підручники з хімії, а також змінити наявні технології. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature, пише Earth.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Прометій

Рідкоземельний хімічний елемент прометій був уперше виявлений вченими зі США в 1945 році. Це надзвичайно рідкісний елемент, якого дуже мало в корі Землі, але його також створюють штучним шляхом, хоча й у невеликих кількостях.

За допомогою серії експериментів вчені змогли виявити раніше невідомі властивості прометія, що матиме далекосяжні наслідки. Цей лантаноїд має атомний номер 61 і входить до складу групи хімічних елементів з атомними номерами від 57 до 71 в періодичній таблиці хімічних елементів.

Важливі компоненти сучасних технологій

Рідкоземельні елементи, особливо лантаноїди, є найважливішими компонентами багатьох сучасних технологій, від лазерів і постійних магнітів до рентгенівських апаратів і технологій поновлюваних джерел енергії, а також довгоживучих ядерних батарей для дослідження далекого космосу.

За словами вчених, оскільки у прометія немає стабільних ізотопів, його найважче вивчати. Автори дослідження використовували дослідницький реактор, гарячі камери і суперкомп'ютери, а також накопичені знання за минулі роки, щоб розкрити невідомі особливості прометія.

Нове відкриття

Щоб вивчити властивості прометія, вчені зв'язали радіоактивний прометій-147 спеціальними органічними молекулами під назвою дигліколамідні ліганди. За допомогою рентгенівської спектроскопії, вчені визначили довжину хімічного зв'язку прометія з сусідніми атомами, що було зроблено вперше.

Це була перша демонстрація стиснення лантаноїдів у розчині для всієї низки лантаноїдів, включно з прометієм. Стиснення лантаноїдів відноситься до явища, за якого елементи з атомними номерами від 57 до 71 стають меншими, ніж очікувалося, а їхні іонні радіуси зменшуються в міру збільшення атомних номерів. Виявилося, що стиснення хімічного зв'язку прискорюється вздовж цього атомного ряду, але після прометія воно значно сповільнюється.

Наслідки для майбутніх технологій

Це важливий прорив у розумінні властивостей хімічних зв'язків рідкоземельних елементів та їхніх структурних змін у періодичній таблиці хімічних елементів.

За словами вчених, відкриття новий властивостей прометія має далекосяжні наслідки для сучасних технологій. У сучасних технологіях неможливо використовувати всі ці лантаноїди у вигляді суміші, бо спочатку їх потрібно розділити. Саме тут стиснення стає дуже важливим, адже воно дає змогу розділити елементи, хоча це все ще складне завдання, пояснюють науковці.

Таким чином, нове дослідження прометія відкриває новий рубіж у вивченні рідкоземельних елементів. Розкривши секрети прометія, вчені заповнили значну прогалину в наукових знаннях і проклали шлях для майбутніх відкриттів.

Значення цього дослідження виходить далеко за рамки фундаментальної науки, оскільки прометій та інші рідкоземельні елементи відіграють вирішальну роль у сучасних технологіях. Тому можна очікувати нових досягнень у галузі хімії, матеріалознавства та інших наук.

Як уже писав Фокус, на космічній станції Китаю вижили незвичайні "астронавти". Риби змогли вижити в умовах невагомості протягом місяця, проведеного на орбіті, але є проблема.