A felfedezés jelentős ugrást jelent a nehézfémek kémiai viselkedésének megértésében, és megkérdőjelezi a periódusos rendszerben az uránt követő elemek kémiájára vonatkozó, régóta fennálló elméleteket.

Az újonnan felfedezett molekulát az „uranocénhez” való szerkezeti hasonlósága miatt „berkelocénnek” nevezték el. A molekula két nyolctagú széngyűrű közé szorított berkéliumatomot tartalmaz. A szimmetrikus szerkezetet a Berkeley Lab nehézelem-kutató laboratóriumában végzett egykristályos röntgendiffrakciós kísérletekkel igazolták a világon elsőként. A felfedezés új ismereteket nyújt arról, hogy a berkélium és más nehézfémek hogyan viselkednek a periódusos rendszerben található társaikhoz képest.

Az eredmény a berkélium által támasztott rendkívüli kihívások miatt figyelemre méltó. Az elemet 1949-ben fedezte fel Glenn Seaborg a Berkeley Labban, és erősen radioaktív, világszerte parányi mennyiségben állítják elő. Molekulái levegőérzékenyek és potenciálisan piroforikusak (öngyulladásra hajlamosak), ezért speciális kezelést igényelnek. A világon csak néhány létesítmény képes megvédeni mind a vegyületet, mind a dolgozókat, miközben kezelni tudja a levegőben lévő oxigénnel és nedvességgel erőteljesen reagáló, erősen radioaktív anyag együttes veszélyeit.

A kutatócsoport kimutatta, hogy a berkélium atom a berkelocénben tetravalens oxidációs állapotot (+4) mutat, amelyet a berkélium-szén kötések stabilizálnak. Ez ellentmond a hagyományos periódusos rendszerbeli várakozásoknak, amelyek szerint a berkélium inkább a lantanid terbiumokhoz hasonlóan viselkedik (utóbbiak a periódusos rendszer 57–71. rendszámú elemei, a lantántól a lutéciumig). A kutatók szerint a berkéliumion sokkal stabilabb a +4-es oxidációs állapotban, mint a többi f-blokk ion, amelyre elméletileg leginkább hasonlítania kellene.

Forrás: Interesting Engineering

Borítókép: Alyssa Gaiser/Berkeley Lab