佛罗里达州立大学 带有橙色光芒的锔晶体，研究人员用它来监测施加压力时的化学变化
信用:托马斯·阿尔布雷特-施密特/自然 新的研究表明，已知最重的元素之一可以被操纵到比以前想象的更大的程度，这有可能为回收核燃料和更好地长期储存放射性元素的新策略铺平道路
一个国际研究小组展示了锔(元素周期表中的96号元素，也是最后一种用肉眼能看到的元素之一)对高压的反应，高压是通过挤压两颗钻石之间的样品产生的
由佛罗里达州立大学教授托马斯·阿尔布雷特-施密特和布法罗大学及亚琛大学的合作者领导的研究小组发现，锔外层电子的行为——影响其与其他元素结合的能力——可以通过缩短其与周围较轻原子之间的距离来改变
该发现发表在《自然》杂志上
“这是没有预料到的，因为锔的化学性质使它对这些类型的变化有抵抗力，”阿尔布雷特-施密特说
佛罗里达州立大学化学教授
“简而言之，它是相当惰性的
" 虽然只有某些锔化合物显示出变化，但它仍然引起科学家的兴趣，因为锔通常完全不允许其性质发生变化
除了阿尔布雷特-施密特之外，布法罗大学的化学教授约亨·奥特施巴赫和伊娃·祖瑞克以及德国亚琛大学的研究员曼弗雷德·斯佩德里奇也领导了这项研究
阿尔布雷特-施密特的工作是他的实验室整体任务的一部分，以更好地理解元素周期表底部的重元素或锕系元素
2016年，他从能源部获得了1000万美元，成立了锕系元素科学技术中心，专注于加快清理核废料的科学工作
尽管较重的元素出现在元素周期表中，但它们在很大程度上仍然是科学家的一个谜，尤其是与氧或氮等较轻的元素相比
“这是一个令人兴奋的实验，表明我们对这些难以控制的元素的化学性质的控制比以前想象的要大得多，”阿尔布雷特-施密特说
布法罗大学拉金化学教授奥特施巴赫说:“我们研究的锔(3+)离子有一个半填充的外层电子层，很难进行化学键合。”
“一个综合的实验和理论方法表明，对含有锔(3+)以及有机硫和铵离子的晶体施加高压，会使锔的外壳与硫形成共价化学键
这一发现可能有助于指导研究化学抗性锕系元素外壳神秘行为的新方法
" 布法罗大学的奥施巴赫团队进行了计算，帮助解释了高压实验期间发生的事情，揭示了当含有锔元素的化合物被挤压在钻石之间时锔元素的行为细节
Zurek的团队通过确定高压下化合物的晶体结构为这些计算奠定了基础
祖里克说:“在压力下，化合物和材料的行为与它们在大气条件下的行为完全不同，这使得高压研究的发现如此令人兴奋。”
阿尔布雷特-施密特说，对较重元素的进一步了解，为控制用于核回收和设计长期储存放射性元素的弹性材料的化学分离的额外策略打开了大门
研究小组相信，他们在锔元素方面取得的成果也将转化为其他重元素
该研究小组计划通过设计类似的实验来研究更重的元素，如锎和爱因斯坦，在那里压力的影响可能比他们发现的锔还要大
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