勞倫斯柏克萊國家實驗室科學家首次直接識別出鈥分子

勞倫斯柏克萊國家實驗室（LBNL）的科學家們在核化學領域取得了一項開創性進展，他們成功生產並直接識別出含有鈥（Nobelium）的分子。鈥，即元素102，是迄今為止在分子形式下被直接識別出的最重元素。這項突破為理解超重元素的化學性質提供了關鍵見解，並可能對醫療同位素的生產產生影響。

由珍妮佛·坡爾博士（Dr. Jennifer Pore）領導的研究團隊，透過比較鈥與錒（Actinium）的化學性質來進行實驗。他們創建並分析了同時含有錒和鈥離子的分子，展示了一種研究重元素和超重元素化學的新方法。坡爾博士表示，這些測量結果將有助於增進對這些元素及其在週期表上位置的理解。目前的週期表列有118種元素，像錒和鈥這樣的錒系元素，由於其獨特的性質，常被單獨放置。相對論效應，是由於強大的核電荷引起，會顯著改變這些重元素中電子的行為，可能導致超重元素偏離其在週期表上的預期位置。

該團隊利用了LBNL的88吋迴旋加速器設施等先進設備。他們透過將鈣離子轟擊靶材來生產錒和鈥，接著將產生的離子分離並注入氣體收集室，從而能夠形成和識別分子物種。坡爾博士強調了他們方法的創新性，指出先前實驗依賴於對衰變產物的間接測量，而他們的新方法是透過測量分子的質量來直接識別分子，消除了對已知元素進行假設的需求，這比先前技術有顯著的改進。

這項研究在醫療同位素的生產方面具有潛在應用，例如用於癌症治療的錒同位素。更好地理解放射性元素有助於生產醫療應用所需的特定分子。坡爾博士建議，這種改進的理解可能使必要分子的生產更加容易。這項研究代表了核化學領域的一大進步，為探索超重元素的性質和應用開闢了新的途徑。直接識別鈥分子證明了LBNL創新研究的實力，並為理解週期表底部的元素行為提供了新的視角，因為相對論效應在這些重元素中變得更加顯著，可能導致它們的化學性質與較輕的同系物有所不同，這也可能影響它們在週期表中的傳統歸類方式。此外，這項技術的發展也為未來研究其他超重元素的化學性質鋪平了道路。