Il plutonio fa parte da tempo delle strategie energetiche nucleari di molti paesi, ma gli scienziati stanno ancora svelando i misteri dietro questo complicato elemento e stanno vedendo come possono usare più pesanti, elementi nucleari per ripulire le scorie nucleari.

Ora, una nuova ricerca del professor Thomas Albrecht-Schmitt della Florida State University mostra che il plutonio non funziona esattamente come pensavano gli scienziati. I risultati contribuiranno agli sforzi del suo team per sviluppare tecnologie per ripulire i rifiuti nucleari.

L'opera è stata pubblicata oggi in Chimica della natura .

Albrecht-Schmitt e un team di ricercatori hanno studiato il plutonio—Pu sulla tavola periodica degli elementi—per quasi due decenni per capire come si comporta chimicamente, e come si differenzia da elementi più leggeri come il ferro o il nichel. Con grande sorpresa di Albrecht-Schmitt, un composto ibrido plutonio-organico che il suo team ha assemblato in laboratorio si è comportato in modo molto simile a composti realizzati con elementi più leggeri.

"Ciò che rende questa scoperta così interessante è che il materiale, piuttosto che essere davvero complicato e davvero esotico, è davvero, davvero semplice, " Disse Albrecht-Schmitt. "La tua immaginazione si scatena, e pensi 'Wow, Potrei fare quella classe di composti con molti altri tipi di elementi pesanti.' Potrei usare altri elementi pesanti come l'uranio o forse anche il berkelio".

Il team ha osservato che gli elettroni si spostavano avanti e indietro tra due diversi ioni di plutonio.

Il movimento degli elettroni tra due ioni positivi è un'azione che tipicamente avviene tra ioni di elementi più leggeri come il ferro, ecco perché gli elementi più leggeri sono spesso usati in biologia per realizzare reazioni chimiche.

Albrecht-Schmitt ha detto che il suo team ha subito capito che c'era qualcosa di unico nel composto che avevano progettato in laboratorio semplicemente a causa del suo colore.

"Il plutonio rende selvaggio, colori vibranti, " Ha detto Albrecht-Schmitt. "Può essere viola, possono essere questi bellissimi rosa. Può essere questo nero-blu super scuro. Questo composto era marrone, come una bella tavoletta di cioccolato marrone. Quando abbiamo visto quel colore, sapevamo che c'era qualcosa di elettronicamente insolito al riguardo."

Il lavoro di Albrecht-Schmitt fa parte della missione generale del suo laboratorio di comprendere meglio gli elementi più pesanti nella parte inferiore della tavola periodica. L'anno scorso, ha ricevuto 10 milioni di dollari dal Dipartimento dell'Energia per formare un nuovo Centro di ricerca sulle frontiere energetiche che si concentrerà sull'accelerazione degli sforzi scientifici per ripulire le scorie nucleari.

"Per sviluppare materiali che dicono intrappolare il plutonio, devi prima capire al livello più elementare, le proprietà elettroniche del plutonio, " Ha detto Albrecht-Schmitt. "Quindi questo significa fare composti molto semplici, caratterizzandoli nei minimi dettagli e comprendendo sia sperimentalmente che teoricamente tutte le proprietà che stai osservando."

Albrecht-Schmitt e il suo gruppo di ricerca hanno condotto un lavoro simile sugli elementi californio e berkelio.