Khám phá bí mật của nguyên tố Plutonium

Các nhà nghiên cứu ở Rutgers, Đại học bang New Jersey đã vừa vén lên những bí mật về đặc tính hoá học và vật lý của nguyên tố plutonium nổi tiếng.

Trong một công trình đăng trên Nature, nhóm nghiên cứu đã báo cáo rằng, các electron hoá trị trong kim loại plutonium rắn luôn thăng giáng rất nhanh giữa các orbital khác nhau của nguyên tử. Điều đó trái với khẳng định của các lý thuyết trước đây cho rằng có một số xác định các electron hoá trị trên những orbital này.

Khám phá của nhóm Rutgers giúp giải thích một số đặc trưng khó hiểu của plutonium: không giống nhiều kim loại, plutonium không có từ tính và cũng không phải là chất dẫn điện tốt, thể tích của nó thay đổi nhiều một cách bất thường khi thay đổi nhiệt độ và áp suất.

(Ảnh: webelements)
Những khám phá này ngoài ý nghĩa giải thích khoa học còn có khả năng giúp các nhà khoa học tạo ra những vật liệu hạt nhân an toàn hơn phục vụ công nghiệp, năng lượng và y tế.

"Một lý thuyết cho phép sự thăng giáng thất thường của các electron hoá trị ở đây có thể dùng để giải thích rất tốt các tính chất được quan sát trong phòng thí nghiệm," Kristjan Haule ở Rutgers nói. Ông cũng chỉ ra những kết quả mới nhận được từ phổ hấp thụ tia X và phổ hụt năng lượng điện tử. "Thêm vào đó, lý thuyết còn tiên đoán chính xác tính chất hai nguyên tố láng giềng của plutonium là americium và curium. Chúng có cấu trúc nguyên tử tương tự nhau nhưng lại khác nhau nhiều về các tính chất điện và từ."

Lý thuyết mới này là sự kết hợp rất hiệu quả của hai lý thuyết hiện có: Lý thuyết gần đúng mật độ địa phương và lý thuyết trường trung bình động học. Nếu làm ăn riêng rẽ, mỗi lý thuyết này sẽ không thể mô tả được tất cả các tính chất vật lý được quan sát của plutonium.

Công trình đăng trên Nature của Rutgers còn có tầm quan trọng củng cố thêm các phương pháp nghiên cứu những vật liệu phức tạp của các nguyên tố láng giềng với plutonium. Chúng chủ yếu là những kim loại phóng xạ và đất hiếm, có tính chất điện và từ phụ thuộc vào các electron orbital f. Chúng được coi là những ví dụ cho loại vật liệu tương quan mạnh, có nhiều đặc điểm phức tạp và bất thường.

Donquichote

Theo Rutgers, the State University of New Jersey, Vật lý Việt Nam

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Những bí mật thú vị về cây thông Noel

Những bí mật thú vị về cây thông Noel

Khi nhiệt độ xuống thấp, các mô cây đông cứng, trong suốt như thủy tinh, rừng cây là nhà của loài nhện tarantula, cây cao nhất có thể lên đến 130m, có thể tạo ra hệ sinh thái riêng biệt

Đăng ngày: 30/06/2025
Tại sao bạn lại có cảm giác xấu hổ?

Tại sao bạn lại có cảm giác xấu hổ?

Xấu hổ, ngượng ngùng là một cảm giác khó chịu, là điều mà nhiều người khuyên bạn nên tránh. Nó xuất hiện trên tất cả mọi người, mọi nền văn hóa.

Đăng ngày: 30/06/2025
Nguồn gốc và ý nghĩa của Lễ Phục sinh

Nguồn gốc và ý nghĩa của Lễ Phục sinh

Lễ Phục sinh được xem là một trong những dịp lễ quan trọng nhất trong năm của các tín đồ theo đạo Kito.

Đăng ngày: 30/06/2025
Khám phá bí ẩn về đêm kinh hoàng của Napoleon trong kim tự tháp Ai Cập

Khám phá bí ẩn về đêm kinh hoàng của Napoleon trong kim tự tháp Ai Cập

Napoleon là một người gan dạ, một vị tướng tài ba của nước Pháp. Trên chiến trường ông không sợ bất cứ kẻ thù nào nhưng một đêm ngủ lại trong kim tự tháp Ai Cập lại khiến con người dũng cảm đó hoảng sợ

Đăng ngày: 30/06/2025
Cách phòng tránh và thoát thân khi bị chó dữ tấn công

Cách phòng tránh và thoát thân khi bị chó dữ tấn công

Khi bị chó dữ tấn công, đừng tỏ ra hoảng hốt hay bỏ chạy. Điều này càng kích thích chúng sẵn sàng tấn công bạn ngay lập tức.

Đăng ngày: 30/06/2025
Phi công giải thích về những bí mật trên máy bay ít được tiết lộ

Phi công giải thích về những bí mật trên máy bay ít được tiết lộ

Phi công không được để râu, đi vệ sinh phải lần lượt từng người và bình oxy chỉ đủ thở trong 15 phút là điều hiếm ai ngờ tới.

Đăng ngày: 29/06/2025
Điều gì xảy ra khi bạn nuốt kẹo cao su

Điều gì xảy ra khi bạn nuốt kẹo cao su

Nếu vô tình nuốt phải, bã kẹo cao su có thể chống lại các quá trình tiêu hóa, nhưng cuối cùng nó vẫn bị đào thải ra khỏi cơ thể sau vài ngày.

Đăng ngày: 29/06/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News