Вчені LBNL вперше безпосередньо ідентифікували молекули Нобелію

Науковці з Національної лабораторії Лоуренса Берклі (LBNL) досягли значного прориву в ядерній хімії, вперше успішно синтезувавши та ідентифікувавши молекули, що містять Нобелiй (No). Це перший випадок прямої ідентифікації найважчого елемента, 102-го за порядком, у молекулярній формі.

Відкриття надає ключові відомості про хімію надважких елементів і може вплинути на виробництво медичних ізотопів. Дослідження, очолюване докторкою Дженніфер Пор, зосереджувалося на порівнянні хімічних властивостей Нобелiю з Актинієм (Ac). Шляхом створення та аналізу молекул з іонами як Актинію, так і Нобелiю, команда продемонструвала новий підхід до вивчення хімії важких та надважких елементів.

Докторка Пор зазначила, що ці вимірювання сприятимуть кращому розумінню цих елементів та їхнього місця в періодичній таблиці. Періодична таблиця наразі містить 118 елементів, причому актиноїди, такі як Актиній та Нобелiй, часто розміщуються окремо через їхні унікальні властивості. Релятивістські ефекти, спричинені сильним ядерним зарядом, можуть суттєво змінювати поведінку електронів у цих важких елементах, що може призвести до відхилення надважких елементів від їхніх очікуваних позицій у періодичній таблиці.

Команда використала передове обладнання, зокрема 88-дюймовий циклотронний комплекс у LBNL, для проведення експериментів. Вони синтезували Актиній та Нобелiй шляхом бомбардування мішеней іонами Кальцію. Отримані іони потім розділяли та вводили до камери газової пастки, що дозволило утворити та ідентифікувати молекулярні види. Докторка Пор підкреслила новизну їхнього методу, зазначивши, що попередні експерименти покладалися на непрямі вимірювання продуктів розпаду. Їхній новий підхід безпосередньо ідентифікує молекули шляхом вимірювання їхньої маси, усуваючи потребу в припущеннях, заснованих на більш відомих елементах. Ця пряма ідентифікація є значним удосконаленням порівняно з попередніми техніками.

Дослідження має потенційні застосування у виробництві медичних ізотопів, таких як ті, що походять від Актинію для лікування раку. Краще розуміння радіоактивних елементів може полегшити виробництво специфічних молекул, необхідних для медичних цілей. Це дослідження є значним кроком уперед у ядерній хімії, відкриваючи нові шляхи для вивчення властивостей та застосувань надважких елементів.

Подібні дослідження, як показують дані з інших наукових установ, наприклад, Центру Гельмгольца з дослідження важких іонів GSI у Німеччині, також спрямовані на розуміння хімічних властивостей надважких елементів, часто використовуючи методи, що базуються на вимірюванні часу життя та продуктів розпаду, що робить пряму молекулярну ідентифікацію від LBNL особливо цінною.