جزيء جديد .. من المعادن الثقيلة ..!!
اكتشف فريق بحثي بقيادة مختبر لورانس بيركلي الوطني بوزارة الطاقة الأمريكية جزيئ “البركيلوسين”، وهو أول جزيء عضوي معدني يحتوي على عنصر البركيليوم الثقيل.
تُعتبر الجزيئات العضوية المعدنية، التي تتكون من أيون معدني مُحاط بإطار كربوني، شائعة نسبيًا في عناصر الأكتينيدات المبكرة مثل اليورانيوم (عدده الذري 92)، ولكنها نادرة الوجود في الأكتينيدات اللاحقة مثل البركيليوم (عدده الذري 97).
“هذا هو أول دليل على وجود رابطة كيميائية بين البركيليوم والكربون. وهو يُقدم فهمًا جديدًا لكيفية سلوك البركيليوم والأكتينيدات الأخرى مقارنةً بنظائرها في الجدول الدوري، وفقًا لـ ستيفان ميناسيان، العالم بمختبر بيركلي وأحد مؤلفي دراسة جديدة بمجلة ساينس.
يُعد البركيليوم واحدًا من 15 “أكتينيد” في المجموعة f بالجدول الدوري.
اكتشف الكيميائي النووي الرائد جلين سيبورج البركيليوم عام 1949. وكان أحد الإنجازات التي أدت لفوزه بجائزة نوبل للكيمياء عام 1951 مع زميله بمختبر بيركلي، إدوين ماكميلان، لاكتشافاتهما في كيمياء عناصر ما بعد اليورانيوم.
لسنوات عديدة، كرّس فريق كيمياء العناصر الثقيلة بمختبر بيركلي جهوده لإعداد مركبات عضوية معدنية من الأكتينيدات، لأن هذه الجزيئات عادةً ما تتميز بتماثلات عالية وتُشكّل روابط تساهمية متعددة مع الكربون، مما يجعلها مفيدة في رصد التركيبات الإلكترونية الفريدة للأكتينيدات.
قال ميناسيان: “دراسة البِنَى عالية التماثل، تمكننا من فهم المنطق وراء تنظيم المادة على المستوى الذري“.
وذكر موقع ساينس ديلي أن دراسة البركيليوم ليست سهلة نظرًا لشدة إشعاعه. ولذلك يُنتج العالم كميات ضئيلة جدًا من هذا العنصر الثقيل الاصطناعي سنويا. ويزيد الأمر صعوبةً، أن الجزيئات العضوية المعدنية حساسة للغاية للهواء، وقد تكون سريعة الاشتعال.
لذلك، قام ميناسيان وأرنولد، والمؤلفة المشاركة ريبيكا أبيرجيل، أستاذة الهندسة النووية بالجامعة، ورئيسة مجموعة كيمياء العناصر الثقيلة بمختبر بيركلي، بتشكيل فريق لتجاوز هذه العقبات.
وكشفت حسابات البنية الإلكترونية التي أجراها الباحث المشارك يوخن أوتشباخ من جامعة بافالو أن الذرة مركز بنية البركيليوم لها حالة أكسدة رباعية التكافؤ (شحنة موجبة +4)، والتي تُثبتها روابط البركيليوم الكربونية.
يقول الباحثون إن هناك حاجة لنماذج أكثر دقة تُظهر كيفية تغير سلوك الأكتينيدات عبر الجدول الدوري وذلك لحل المشكلات المتعلقة بتخزين النفايات النووية ومعالجتها على المدى الطويل.
