Promet - jak powstaje nowy pierwiastek?

Praktycznie niewystępujący na Ziemi promieniotwórczy pierwiastek chemiczny promet (Pm) ujawnia swoje właściwości – informuje „Nature”.

.Promet to pierwiastek z grupy lantanowców o liczbie atomowej 61, którego istnienie przewidział już w roku 1902 czeski chemik Bohuslav Brauner. Jednak jego odkrycie potwierdzono dopiero w roku 1945, gdy został sztucznie wytworzony jako produkt uboczny programu wzbogacania plutonu w ramach Projektu Manhattan. Odkryli go naukowcy z Oak Ridge National Laboratory w Tennessee.

W roku 1968 po raz pierwszy udało się wykryć promet w rudzie uranu pochodzącej z Konga (gdzie przed milionami lat działał naturalny reaktor jądrowy). Charakterystyczne dla prometu linie widmowe zaobserwowano analizując światło gwiazdy HR 465 w gwiazdozbiorze Andromedy. Promet nie ma żadnych stabilnych izotopów – wszystkie są radioaktywne.

Promet w skorupie ziemskiej stale powstaje i się rozpada

.Naukowcy szacują, że skorupa ziemska zawiera zaledwie około pół kilograma tego pierwiastka (który stale powstaje i się rozpada) – jest niezwykle rzadki i rozproszony. Natomiast jest go całkiem sporo w zużytym paliwie jądrowym. Jego proste związki (na przykład chlorek) mogą znaleźć zastosowanie jako świecąca farba (ale jest mało trwała i może powodować skażenie), źródła promieniowania usuwające elektryczność statyczną, w miernikach grubości warstwy (na przykład papieru) czy w bateriach izotopowych zasilających sondy kosmiczne.

Nazwa prometu pochodzi od Prometeusza, postaci z mitologii greckiej. Prometeusz wykradł ogień bogom, by ofiarować go ludziom, i został za to skazany na niekończące się tortury.

Niestabilność prometu utrudnia tworzenie trwałych związków łatwych do badania – rozkładają się pod wpływem własnego promieniowania (autoradioliza). Poza tym struktury krystaliczne, w których istnieje wywierają siły na wiązania chemiczne prometu, zaciemniając jego podstawowe cechy chemiczne, takie jak długość wiązań atomowych i sposób ich tworzenia z innymi związkami.

Naukowcy szczegółowo zbadali pierwiastek po raz pierwszy

.Teraz zespół Alexandra Ivanova z Oak Ridge National Laboratory znalazł sposób na wytworzenie związku prometu w wodzie. Pozwoliło to ograniczyć szkodliwe skutki radioaktywności i wyeliminować wpływ struktur krystalicznych, umożliwiając zespołowi po raz pierwszy szczegółowe zbadanie chemii pierwiastka.

Naukowcy najpierw zsyntetyzowali związek zwany diglikolamidem bispirolidyny (PyDGA), który tworzy związki z pierwiastkami podobnymi do prometu. Kiedy do tej cząsteczki w roztworze dodano promet, utworzył on związek Pm-PyDGA, który ze względu na swoją strukturę elektronową ma jasnoróżowy kolor.

Następnie Iwanow i jego zespół prześwietlili Pm-PyDGA promieniami rentgenowskimi i zmierzyli, jakie częstotliwości są absorbowane, ujawniając, w jaki sposób promet był związany chemicznie. Zmierzona długość wiązania między prometem a pobliskimi atomami tlenu wynosiła około jednej czwartej nanometra, co odpowiadało przeprowadzonym symulacjom komputerowym.

Zdaniem autorów informacje dotyczące wiązań chemicznych prometu pomogą ulepszyć procesy wytwarzania czystszych próbek w większych ilościach z odpadów radioaktywnych. Mogą także zostać wykorzystane do projektowania nowych związków o zastosowaniach medycznych, na przykład do obrazowania izotopowego lub leczenia nowotworów.

Jak badania naukowe zmieniają nasz świat?

.Profesor nauk technicznych, wiceprzewodniczący Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC), Andrzej JAJSZCZYK, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że „trudno jest przecenić rolę badań naukowych w tym, co osiągnęła nasza cywilizacja. Wyniki pracy naukowców spowodowały, że żyjemy dziś znacznie dłużej niż jeszcze sto lat temu, głód stał się udziałem wyłącznie osób mieszkających w krajach upadłych i nękanych wojnami, podróże po całym świecie są już dostępne prawie dla każdego, przynajmniej w krajach bogatszych, a tania łączność zmieniła życie miliardów ludzi, nawet w najbiedniejszych zakątkach naszego globu. Dzięki badaniom naukowym nie tylko wiemy, jak żyli nasi przodkowie tysiące lat temu, ale także, jak funkcjonują rynki i co wpływa na nasze zbiorowe działania.”

„Nauka służy także zaspokajaniu naszej zwykłej, ludzkiej ciekawości, przy okazji pozwalając odkrywać rzeczy, które dają szanse na zmianę naszego życia na lepsze. Co prawda nie zawsze chcemy czy umiemy skorzystać z tego, co nam podpowiada nauka, ale w krajach, które to potrafią, żyje się na ogół znacznie lepiej niż tam, gdzie badania naukowe się lekceważy”.

„Niestety, coś, co wielu nazywa postępem, ma też swoje ciemne strony. I jakkolwiek wyniki badań naukowych bywają używane także w złej wierze bądź ich niewłaściwe czy po prostu nierozumne zastosowanie prowadzi do opłakanych skutków, to nikt przy zdrowych zmysłach nie kwestionuje konieczności dalszego prowadzenia badań, chociażby po to, by walczyć ze wspomnianymi skutkami.”