一个不寻常的氧化物的放射性锝揭示它的秘密后50年
科技红,一个神秘的锝化合物拒绝描述了半个世纪,已被确定使用化学的侦探工作和计算机建模。分子的特殊的化学物质可能解释为什么它已被证明难以揭开。1
核化学家一直跑到一个不稳定的红色氧化物锝- Tc,放射性金属——至少自1960年代以来。2每个人都似乎不小心使这几次,”笔记基思•劳勒,内华达拉斯维加斯大学的博士后研究员(UNLV)我们。尽管科技红的色调使容易,几十年来已经不明。科技红拒绝形成晶体,因此不能通过晶体学方法,尽管锝的辐射是一个内在障碍研究的化合物。只有少数实验室谁能处理大量锝,甚至更少的人不是简单的描述技术,”解释道约翰事务所华盛顿州立大学的研究放射性物质,我们。
我们不知道锝不仅仅是缺乏知识的一个元素,这是一个洞在我们的理解的一个重要组成部分过渡金属
内华达大学拉斯维加斯。保罗•福斯特
2017年,劳勒是一个团队的一部分研究氧化物锝——研究排除了许多已知的化合物作为科技红的基础。3很难说,我们尝试每一个可能性,但我们认为我们尽可能详尽的可能,甚至没有接近的说保罗•福斯特拉斯维加斯大学的化学家,他也负责这个项目。结果缩小了属性如可能的氧化态和确认技术红的陌生人特性。betway必威游戏下载大全例如它形成一个红色的油,建议都是聚合物或离子结构,但它比氧化的Tc更容易蒸发2O7,这意味着相反。
用更少的犯罪嫌疑人,更多的线索和现代计算化学技术,Lawler,福斯特和他们的同事们发起了一个项目模型的所有合理的成分科技红。计算预测的颜色不同的化合物具有高精确度,而化学和其他属性的候选人是从他们的电子结构。最后有一个可信的候选人:Tc2O5的形式,两个TcO3三角形共享一个氧原子。
颜色编码
Tc2O5有一个不寻常的化学与技术红的属性。”当我第一次看到分子的几何形状,它没有很好的化学意义,”福斯特说。“我看着它越多,我越意识到它是比我想象的更明智的。电子负责Tc-Tc债券,弯曲的分子,是相同的分子吸收绿光时的兴奋。未配对电子让邻国Tc2O5分子键彼此很容易,使复杂的和稳定的扩展结构,是一个可能的候选人红油。分子的巨大的各种可能的安排可以防止普通晶体结构的形成。和矛盾的是,正是这种反应也使Tc2O5那么容易蒸发,Tc2O5分子可以配对,形成非常稳定的二聚体,不绑定到其他材料。
识别技术的红色Tc2O5解决一个长期存在的神秘和提供了新的见解锝的化学,不过它也有实际意义。锝是浪费的产品再加工核燃料和生产钚武器,和200000多年的半衰期。一个有前途的方法治疗这些废物转换成玻璃,在高温挥发性化合物像科技红色可以蒸发。在实践中,化学可能更复杂。的废液将与各种添加剂混合组成的硅砂和硼酸为主要成分,”笔记Dong-Sang金研究员在眼镜和核废物处理在太平洋西北国家实验室,我们,因此挥发性产品有可能显著不同。
团队希望调查科技红色和其他氧化物的锝在更大的范围内,实际意义可以变得清晰,除了探索有关金属的基本科学问题。锝本身是一个异类的元素周期表的一部分。我们不知道锝不仅仅是缺乏知识的一个元素,这是一种洞我们理解过渡金属的一个重要组成部分,”福斯特说。这种奇异的化学,我想从更多的基本立场。”
引用
1 K V Lawler等,化学Commun。,2018,DOI:10.1039 / c7cc09191e(本文是免费访问直到2018年3月7日。)
2 C Rulfs,赫希Pacer和R,j . Inorg。诊断。化学。,1967,29日,681 (DOI:10.1016 / 0022 - 1902 (67)80323 - 3)
3 B蔡尔兹等,欧元。j . Inorg。化学。,2018,DOI:10.1002 / ejic.201701199
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