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曼彻斯特大学团队首次使用脉冲电子顺磁共振(EPR)技术成功测量稀土元素的共价性,助力磁性设备和核废料回收的发展

2016-12-30 327浏览 标签: 英国稀土元素脉冲电子顺磁共振

2016年1226日,英国曼彻斯特大学首次使用脉冲电子顺磁共振(EPR)技术成功测量稀土元素中锕系元素的共价程度,助力磁性设备和核废料回收的发展。

目前科学界对稀土元素中锕系元素是如何与其他元素形成化学键的了解仍有令人惊讶的空白,其中一个主要问题是不清楚电子在元素之间的共享程度-即共价。此次,曼彻斯特大学的研究人员使用一种叫做脉冲电子顺磁共振(EPR)的技术可以直接测量这种效应。此次的研究成果被发表在了自然化学杂志上,是由来自曼彻斯特大学化学学院的David Mills, Floriana TunaEric McInnes在该学校最先进的光子科学研究所进行的。

大部分的锕系元素化学键仅显示非常小的共价性,使得它难以被测量。通过使用高科技脉冲电子顺磁共振(EPR)技术,研究人员可以在其他元素与锕系元素结合时计算出元素的电子密度,从而计算出这些系统中的共价程度。由于共价的程度对化学元素有巨大的影响,这些新的知识将会带来锕系化学的发展。这将不仅加深科学家们对这些元素的理解,还能帮助我们了解它们在一系列技术中的重要性,比如核燃料和磁性设备。随着可用化石燃料的逐步减少,地球上将会出现越来越多的核电站,锕系元素在核废料的分离和回收中扮演着非常重要的角色。

这次曼彻斯特大学的研究员们是世界上第一个使用脉冲电子顺磁共振(EPR)技术来测量锕系化学建中的共价性的。David Mills 说:“现在我们已经证明了可以通过脉冲电子顺磁共振(EPR)技术测量锕系元素的共价性,我对于我们可以开展的多条研究道路感到兴奋。我们将会获得对f区元素的见解并对曾经的假设发起挑战,目前我们对f区元素的理解还远远落后于其它元素。”

 



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