Le plutonium fait depuis longtemps partie des stratégies d'énergie nucléaire de nombreux pays, mais les scientifiques sont encore en train de percer les mystères derrière cet élément compliqué et de voir comment ils peuvent utiliser plus lourd, éléments nucléaires pour nettoyer les déchets nucléaires.

Maintenant, Une nouvelle recherche du professeur Thomas Albrecht-Schmitt de la Florida State University montre que le plutonium ne fonctionne pas exactement comme le pensaient les scientifiques. Les résultats contribueront aux efforts de son équipe pour développer des technologies pour nettoyer les déchets nucléaires.

L'ouvrage a été publié aujourd'hui dans Chimie de la nature .

Albrecht-Schmitt et une équipe de chercheurs étudient le plutonium - Pu sur le tableau périodique des éléments - depuis près de deux décennies pour comprendre comment il se comporte chimiquement, et comment il diffère des éléments plus légers comme le fer ou le nickel. A la surprise d'Albrecht-Schmitt, un composé hybride plutonium-organique que son équipe a assemblé en laboratoire se comportait un peu comme des composés fabriqués avec des éléments plus légers.

"Ce qui rend cette découverte si intéressante, c'est que le matériau - plutôt que d'être vraiment compliqué et vraiment exotique - est vraiment, vraiment simple, " a dit Albrecht-Schmitt. " Votre imagination est folle, et vous pensez 'Wow, Je pourrais fabriquer cette classe de composés avec de nombreux autres types d'éléments lourds. Je pourrais utiliser d'autres éléments lourds comme l'uranium ou peut-être même le berkélium."

L'équipe a observé que les électrons faisaient la navette entre deux ions plutonium différents.

Le mouvement des électrons entre deux ions positifs est une action qui se produit généralement entre les ions d'éléments plus légers comme le fer, c'est pourquoi des éléments plus légers sont souvent utilisés en biologie pour accomplir des réactions chimiques.

Albrecht-Schmitt a déclaré que son équipe s'est immédiatement rendu compte qu'il y avait quelque chose d'unique dans le composé qu'ils avaient conçu en laboratoire simplement à cause de sa couleur.

"Le plutonium rend sauvage, couleurs vives, " a déclaré Albrecht-Schmitt. " Il peut être violet, ça peut être ces belles roses. Cela peut être ce bleu noir super foncé. Ce composé était brun, comme une belle barre de chocolat brun. Quand nous avons vu cette couleur, nous savions que quelque chose était électroniquement inhabituel à ce sujet."

Le travail d'Albrecht-Schmitt fait partie de la mission globale de son laboratoire de mieux comprendre les éléments les plus lourds tout en bas du tableau périodique. L'année dernière, il a reçu 10 millions de dollars du ministère de l'Énergie pour former un nouveau centre de recherche Energy Frontier qui se concentrera sur l'accélération des efforts scientifiques pour nettoyer les déchets nucléaires.

"Afin de développer des matériaux qui disent piéger le plutonium, vous devez d'abord comprendre au niveau le plus élémentaire, les propriétés électroniques du plutonium, " Albrecht-Schmitt a déclaré. " Cela signifie donc faire des composés très simples, en les caractérisant dans les moindres détails et en comprenant à la fois expérimentalement et théoriquement toutes les propriétés que vous observez."

Albrecht-Schmitt et son équipe de recherche ont mené des travaux similaires sur les éléments californium et berkelium.