Seaborg的镅争端床60年后

后美国放射化学家先驱格伦Seaborg表示怀疑,包括铀后元素构成不同post-actinium系列,他叫锕系元素,他另一个预感。他建议镅- 1954年接下来的更重些的元素钚和由Seaborg发现后在加州大学伯克利分校的团队在1944年利用其5f轨道与氯形成部分共价键。¹

Seaborg是否正确一直热议的锕系元素化学家。现在在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的一个小组声称有明确的证据表明,americium-chlorine交互确实有一些共价性格,由于混合氯的3p轨道与5f和6d镅的轨道。

他们正在帮助镅又大

波莉·阿诺德,爱丁堡大学

有一些事情,可以唤起共价的概念,特别是当锕系元素,调用的锕系元素的化学家说史蒂夫Liddle曼彻斯特大学的。锕系元素的理解共价结合,多少和使用轨道——”是一个关键,基本问题,持续几十年,仍然饱受争议的“,他补充道。

恩里克·巴蒂斯塔,Stosh Kozimor,萍杨和他们的同事在洛斯阿拉莫斯着手解决这个问题通过研究六氯化合物阴离子AmCl₆^{3 -}使用x光吸收光谱(xa),比较结果和量子化学计算结合的复杂。²xa可以提供信息的混合程度,因此共价,原子轨道。在这些实验中x射线激发1年代在氯电子,可以转换到3p轨道,但前提是他们在一定程度上与轨道混合镅创建空反键分子轨道。通过比较计算的光谱,研究人员可以算出有多少混合之间的金属d和f轨道和氯p轨道。

测量是使用斯坦福同步辐射x射线光源,在加州。这部分是由于最近的升级和改进在这样的设施,Kozimor说,它已经成为可以测试锕系元素的概念以这种方式共价。

所有的组合

研究人员发现的数量d轨道混合镅和铕和氯的氯相似——铕正上方镅镧系元素系列——贡献的共价镅5f铕的轨道大于4f轨道,可能是因为进一步程度的空间和更好的镅和氯价层轨道重叠。Kozimor说,最终有可能控制混合和共价-所以,他说,“有选择地打开和识别新的或不寻常的镅属性”。

现在还不清楚这些发现将解决争论共价满足每一个人的要求,不过,有持续的争论到底是如何定义“共价”轨道混合:这样的混合并不一定导致债券的能量。

Actinide-ligand键是远远超过一个学术问题,因为使用的锕系元素在乏燃料的核能和他们的存在。分离是核燃料的回收和重用的关键——只有几个百分点的燃料棒使用之前需要再加工。分离是通过特定的锕系元素绑定到配体在离子交换技术。即使很小的差异的共价能产生显著差异的行为,这是重要的理解,“Liddle表示。

的化学分离高放射性次要锕系元素从核废料依赖这些微妙的螯合差异重,三价5f阳离子的镧系元素也在场,说锕系元素专家波莉·阿诺德爱丁堡大学的。最好的螯合剂有非常高的选择性,但目前尚不清楚为什么。

一些人怀疑选择更多的共价阳离子螯合剂,但这是很难测试实验,阿诺德解释道。因为他们是放射性,这些元素的综合安全只能在小尺度上——她补充道,正是当前结果的一个非常强大的贡献。

除了一些方法来清理一个60岁的争议,阿诺德说,新的研究结果可以被认为是为另一个服务。回收一个笑话在锕系元素化学家,他们帮助“再镅伟大”。