В Соединенных Штатах Америки химикам из лаборатории имени Лоуренса в Беркли удалось создать уникальную молекулу, соединив тяжелый радиоактивный металл берклий с углеродом. Новому веществу дали название «берклоцен».
Берклий относится к актинидам – элементам, расположенным в самом низу таблицы Менделеева. Долгое время ученые успешно создавали металлоорганические соединения с более легкими актинидами, такими как уран, окружая атом металла углеродной структурой. Однако получить подобное соединение с более тяжелым и сложным берклием (97-й элемент) до сих пор не получалось. Стефан Минасян, один из исследователей, отметил, что ранее не было подтверждений способности берклия образовывать связи с углеродом, но теперь этот факт установлен.
Сам элемент был открыт в 1949 году в Беркли химиком-ядерщиком Гленном Сиборгом. Название «берклоцен» дано молекуле в честь места ее создания и по аналогии с ураноценом, синтезированным там же ранее. Сложность эксперимента заключалась в высокой радиоактивности берклия, его крайне малом количестве (в мире производятся буквально крупицы) и необходимости проводить реакцию в безвоздушной среде, чтобы избежать воспламенения и защитить исследователей. Команда ученых под руководством Полли Арнольд и Ребекки Абергель использовала специальные герметичные боксы для работы с 0,3 миллиграмма изотопа берклия-249.
Основные причины ухудшения памяти | По какой причине мы все забываем?
С помощью рентгеновского анализа исследователи изучили структуру полученной молекулы, которая оказалась похожа на бутерброд: атом берклия располагается между двумя углеродными кольцами. Компьютерная обработка данных показала неожиданный результат – берклий в молекуле находится в состоянии со степенью окисления +4. Ранее предполагалось, что свойства берклия схожи с тербием, но элемент проявил склонность к четырехвалентному состоянию.
Это открытие имеет важное значение для понимания свойств тяжелых элементов, что необходимо для решения таких задач, как переработка ядерных отходов и очистка загрязненных радиацией территорий. Знание химических особенностей актинидов поможет разрабатывать методы безопасного обращения с радиоактивными материалами и создавать вещества для их извлечения из сложных смесей. Однако стоит учитывать, что эксперимент проводился с микроскопическим количеством вещества, и для подтверждения результатов как общего правила потребуются дальнейшие исследования в больших масштабах и с другими соединениями, что осложняется крайней редкостью берклия.