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概念圖展示了被有機配體包圍的稀土元素鉕。ORNL科學家發現了鉕的元素隱藏特性，為研究其他鑭係元素開辟了道路。钷化
圖片來源：橡樹嶺國家實驗室

科技日報北京5月24日電 （記者張佳欣）據22日《自然》雜誌報道，质首美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的次揭科學家首次揭示了鉕的一種性質。約80年前，示新這一稀土元素也是闻科由該實驗室科學家發現。盡管鉕被用於醫學研究和長壽命核電池，稀土学性学网但它的元素一些特性仍難以捉摸。最新發現標誌著稀土研究取得重大進展，钷化並可能改寫化學教科書，质首為探索現代技術中的次揭關鍵元素開辟了新途徑。

ORNL研究團隊製備了一種鉕的示新化學絡合物，首次在溶液中對其進行表征。闻科他們通過一係列詳細實驗，稀土学性学网揭開了這種原子序數為61的極其稀有的鑭係元素的秘密。

研究人員解釋說，稀土元素中大部分都是鑭係元素，從周期表中第57號元素鑭到第71號元素鑥，鑭係元素共有15種。其中的鉕非常稀有，就算找遍地球每個角落，自然存在於地殼中的鉕也隻有一磅左右。與其他稀土元素不同的是，鉕沒有穩定的同位素，它是最後一個被發現的鑭係元素，也是最難研究的。

研究團隊將放射性鉕與一種稱為二甘醇酰胺的特殊有機配體分子結合在一起，然後用X射線光譜學確定了該絡合物的性質，包括與鄰近原子鈈的化學鍵長度。

在實驗中，研究團隊造出了半衰期為2.62年的同位素鉕-147。其數量充足，純度足夠高，可用於研究其化學性質。

利用研究反應堆、熱室和超級計算機，團隊首次展示了整個鑭係元素（包括鉕）在溶液中收縮的特征。鑭係收縮是指隨著原子序數增加，鑭係元素的原子半徑逐漸縮小的現象。由於相同的電荷被限製在縮小的空間中，從而產生了獨特的化學和電子性質。團隊得到了清晰的鉕信號，使他們能夠更好地確定整個係列的趨勢形狀。

他們發現，這種收縮沿著原子序列加速，但在鉕之後，收縮速度相當慢。這是了解化學元素的化學鍵性質及其沿元素周期表結構變化的一個重要裏程碑。

鑭係元素和錒係元素在癌症診斷與治療、可再生能源技術和用於深空探索的核電池中具有廣泛應用。