Plütonyum (+2) Oksidasyon Durumu
X-ışını kırınım kalitesinde tek kristallerinin fotoğrafı
University of California Irvine ve Los Alamos National Laboratory’den oluşan bir grup kimyager, transuranik element olan plütonyumun yeni bir oksidasyon durumunu (Pu+2) yarattı. Transuranik elementler; Uranyumdan sonra gelen ve neptünyum’dan başlayıp yapay yollarla üretilen kararsız elementlere verilen isimdir.
Oksidasyon durumu bir elementin kimyasal davranışının en temel özelliklerinden birisidir. Katyon(pozitif oksidasyon hali) oluşturmak için nötr bir elementten(0 oksidasyon durumu) veya anyondan(negatif oksidasyon durumu) çıkarılan veya eklenen elektron sayısıyla ilgilidir. Bir elementin oksidasyon durumu, kimyasal davranış ve türleşme üzerinde büyük etkiye sahiptir.
Plütonyum Los Alamos’da 1940ların meşhur Manhattan projesinden bu yana Ulusal Güvenlik misyonunun bir parçası olarak günümüze kadar incelenmiştir.
Altı oksidasyon durumu bilinmektedir ve bunlar doğrulanmıştır; 0(metalik form), moleküler sistemlerde +3, +4, +5, +6 ve +7.
Mevcut çalışma yedinci bir formal oksidasyon durumuna(+2) erişilip onaylandığını ve bunun plütonyumun beklenmedik yeni bir kimyasal formunu temsil ettiğini gösteriyor.
Araştırmacılar, “70 yıldan fazla süren kimyasal araştırmalar gösteriyor ki plütonyum, periyodik tablodaki en karmaşık kimyasal yapıya sahip elementlerden bir tanesi. Altı Pu(plütonyum) oksidasyon durumu belirgin bir şekilde doğrulanmış (0 ve +3 ila +7) ve aynı anda dört farklı oksidasyon durumu mevcut olabilir. [K (2.2.2-kriptan)] [Pu+2 Cp”3], Cp” = C5H3 (SiMe3) 2 “de bulunan Pu+2 için plütonyum için yeni bir formal oksidasyon durumu bildiriyoruz.”diyor.
Los Alamos National Laboratory Kimya Bölümü Araştırmacıları lideri Dr. Andrew Gaunt, “Bu bulgu, son derece karmaşık kimyaya sahip olan plütonyumu, en çok oksidasyon durumuna sahip aktinit elementlerinden birisi olarak işaret ediyor” dedi.
Araştırma, +3 metal katyonu içeren moleküllerin, +2 metal katyonu içeren moleküllere indirgenmesini kolaylaştırmak için organometalik anyonlar(siklopentadienil halkaları) kullanılarak üretilebilen lantanidlerin +2 oksidasyon durumunu, uranyum ve toryumun daha önceki çalışmalarda yapıldığını ortaya koydu. Bu +2 moleküllerin, metal iyonunun etrafındaki organometalik çerçeve nedeniyle erişilebilir oldukları gösterildi; bu”, +3’ün +2’ye düşürülmesiyle ek bir elektronun, alışılmadık bir şekilde bir f orbitali yerine bir d orbitalini doldurmasına olanak tanır.
Araştırmacılar, Pu-239’un çok daha fazla radyoaktif izotopuyla benzer bir metodoloji geliştirmek ve uygulamak için bir yıl boyunca Los Alamos’a özel olarak donatılmış radyolojik bir laboratuvarda çalıştı.
Kaynak : sci-news.com
