Nyolcvan éve fedeztük fel a prométiumot, de csak most kezdjük megérteni

2024 / 06 / 05 / Felkai Ádám
Nyolcvan éve fedeztük fel a prométiumot, de csak most kezdjük megérteni
A prométiumot 80 éve különítették el először, de mivel gyorsan bomlik, ezért nehéz tanulmányozni. Egy új kutatás azonban most lehetővé tette, hogy jobban megértsük ezt a rejtélyes elemet, ami végül akár a tiszta energiatermelést és tárolást is segítheti.

A prométium a lantanoidák közé tartozó ritkaföldfém, a periódusos rendszer 61. eleme, vegyjele Pm. Minden izotópja radioaktív, és a technéciummal együtt azon kevés elemek egyike, amelyet stabil elem követ a periódusos rendszerben. A természetben rendkívül ritkán fordul elő uránércek bomlástermékeként, és csak mesterséges atommag-átalakítással lehet előállítani. Jelenlétét már néhány csillagban is kimutatták. Bár jelenlétét már 1941-ben észlelték, csak 1947-ben különítette el Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin és Charles D. Coryell az urán hasadási termékeiből a Tennessee állambeli Oak Ridge National Laboratory-ban (ORNL).

Ha pedig eddig volt tátongó fehér folt a ritkaföldfémek terén a tudásunkban, hát az éppen emiatt, a Prométeuszról elnevezett elem miatt került oda. Most azonban, körülbelül 80 évvel tehát a felfedezése után, talán oszlani kezd a homály, ami ismét annak a labornak köszönhető, ahol ezt az elemet először elkülönítették: az ORNL kutatói Dr. Alex Ivanov vezetésével ugyanis sikeresen tisztították meg a prométium-147-et, amely a plutóniumtermelés mellékterméke.

A prométium tanulmányozásának a nehézsége abból adódik, hogy rendkívül ritka elemről beszélünk, mivel ugyanis egyik izotópja sem stabil: a prométium leghosszabb élettartamú izotópjának felezési ideje is csak 17,7 év, vagyis a Földön található prométium mennyisége nagyon kicsi, és idővel az is gyorsan lebomlik. Más lantanoidák stabil izotópjai ennél sokkal hosszabb élettartamúak, és ezért ezek felhalmozódhatnak a bolygónkon.

A vizsgálathoz a prométium-147 izotópot használták, amely a plutónium előállítása során keletkezik melléktermékként, amit először azonban meg kellett tisztítani, hogy tiszta formában tanulmányozhassák.

A kutatók diglikolamid nevű szerves molekulákat használtak, hogy megkössék a prométiumot. A ligandok olyan molekulák, amelyek képesek egy fémionhoz kötődni, segítve ezzel a fémion stabilizálását és így végsősoron tehát a vizsgálatát. A kutatók ezt követően röntgenspektroszkópiával megmérték a prométium és a szomszédos atomok közötti kötés hosszát, ami segített megérteni, hogyan viselkedik a prométium kémiai környezetben.

A kutatásból kiderült, hogy a prométium esetében is kimutatható a lantanoid összehúzódás jelensége, vagyis hogy az elektronok szorosabban kötődnek az atommaghoz a lantanoidáknál, mint a periódusos rendszer más elemeinél (habár ennek mértéke az egyes elemek között eltérő lehet).

Az ORNL csapatának kutatása azért volt fontos, mert új felfedezésekkel szolgált a prométium kémiai viselkedéséről. Ezek az eredmények pedig segíthetnek a lantanoidák elválasztási folyamatainak javításában. A lantanoidákat ugyanis éppen a hasonló kémiai tulajdonságai miatt nehéz egymástól különválasztani, amikor együtt fordulnak elő ércekben. A fenti kutatás így hozzájárulhat a hatékonyabb elválasztási módszerek kifejlesztéséhez, ami különösen fontos a növekvő ipari igények kielégítéséhez, például a tiszta energia technológiák területén.

Talán kevesen tudják, de a lantanoidák kiemelten fontosak számos tiszta energiát támogató technológiában – például a neodímium, egy másik lantanoida, a világ legerősebb permanens mágnesének az alapanyaga, amelyet szélturbinákban és elektromos járművek motorjaiban egyaránt használnak.

(Kép: illusztráció egy fiolában lévő prométiumról, amelyet a kémiai vizsgálatokhoz használt szerves ligandumok vesznek körül, forrás: Jacquelyn DeMink, művészet; Thomas Dyke, fotó/ORNL, U.S. Dept. of Energy)


A Marketplace sem mentes a csalóktól - a megoldás az adásvételi szerződés
A Marketplace sem mentes a csalóktól - a megoldás az adásvételi szerződés
Az internetes kereskedelem széles termékpalettájával és az egyre kedvezőbb ajánlatok térnyerésével egyre csak nő az online vásárlások száma. Ezzel párhuzamosan a vásárlásokat érintő csalások és visszaélések száma is egyre gyakoribbnak bizonyul. A megoldás a megfelelő körültekintés és a tájékozódás. Nagyban növeli a vásárlás biztonságát a piactereken az adásvételi szerződés készítése, amelyet a Szerzivel ma már könnyen és egyszerűen elkészíthet otthonról.
Az állat, amit Darwin a legjobban gyűlölt és ami nélkül nem született volna meg A fajok eredete
Az állat, amit Darwin a legjobban gyűlölt és ami nélkül nem született volna meg A fajok eredete
Charles Darwin az HMS Beagle-en tett útjáról érdekes elgondolásokkal tért vissza Angliába, de a természetes szelekcióról szóló elméletének kidolgozásához szüksége volt egy kezdő lökésre, amit a mindössze néhány milliméteres Mr. Arthrobalanus adott meg neki.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.