科学家发现重元素化学可以在高压下发生变化

最新研究表明，可以比以前认为的更大程度地操纵一种已知最重的元素，这可能为新的回收核燃料战略和更好地长期保存放射性元素铺平了道路。

一个国际研究人员团队证明了cur(元素周期表中的元素96和用肉眼可以看到的最后一个元素)是如何通过在两个钻石之间挤压样品而产生的高压的。

在佛罗里达州立大学教授Thomas Albrecht-Schmitt以及布法罗大学和亚琛大学的合作者的带领下，研究小组发现cur的外部电子的行为(影响其与其他元素结合的能力)可以通过缩短两者之间的距离来改变。它和周围的较轻原子。研究结果发表在“自然”杂志上。

佛罗里达州立大学Gregory R. Choppin化学教授Albrecht-Schmitt说：“这是无法预料的，​​因为cur的化学性质使其能够抵抗这些类型的变化。”“简而言之，它是非常惰性的。”

尽管只有某些cur化合物表现出变化，但科学家对它仍然很感兴趣，因为cur通常对改变其性质完全具有抵抗力。

除Albrecht-Schmitt外，该研究还由布法罗大学的化学教授Jochen Autschbach和Eva Zurek以及德国亚琛大学的研究人员Manfred Speldrich领导。

Albrecht-Schmitt的工作是实验室整体任务的一部分，目的是更好地了解周期表底部的较重元素或act系元素。2016年，他从能源部获得了1000万美元的资助，成立了Act系元素科学技术中心，致力于加速科学工作以清理核废料。

尽管它们在元素周期表中存在，但较重的元素在很大程度上仍然是科学家的一个谜，特别是与较轻的元素(如氧气或氮气)相比。阿尔布雷希特-施密特说：“这是一个令人兴奋的实验，表明我们对这些难于控制的元素的化学作用的控制比以前想象的要强得多。”

布法罗大学拉金化学教授奥特斯巴赫(Autschbach)说：“我们研究的cur(3+)离子的半电子外层壳很难进行化学键合。”“综合的实验和理论方法表明，对含cur(3+)晶体以及硫有机离子和铵离子施加高压，会使causes的外壳参与与硫的共价化学键合。这一发现可能有助于指导研究耐化学性act系元素壳神秘行为的新方法。”

布法罗大学的Autschbach小组进行了计算，这有助于解释高压实验期间发生的情况，并揭示了当在钻石之间挤压含有这种元素的化合物时cur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。

祖雷克说：“在压力下，化学化合物和材料的行为可能与在大气条件下完全不同，这使得在高压研究中的发现令人兴奋。”

阿尔布雷希特-施密特说，对重元素的更多了解为控制核回收和用于长期存储放射性元素的弹性材料中使用的化学分离控制的其他策略打开了大门。研究小组认为，他们与cur有关的成果也将转化为其他重元素。

该小组计划通过针对和and等重元素设计类似的实验来跟踪这项工作，在这些重元素中，压力的影响可能甚至比cur的发现还要大。

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