Il promezio è estremamente raro: solo circa 0,5 kg si trovano naturalmente nella crosta terrestre in qualsiasi momento.
Scoperto nel 1945 presso i Laboratori Clinton, il promezio è un elemento lantanoide con simbolo Pm e numero atomico 61. Il suo nome deriva dal mitologico Titano che ha consegnato il fuoco agli uomini e il cui nome simboleggia l’impegno umano.
Alcune delle sue proprietà sono rimaste elusive nonostante l’utilizzo dell’elemento delle terre rare negli studi medici e nelle batterie nucleari a lunga durata.
“L’idea era quella di esplorare questo elemento molto raro per ottenere nuove conoscenze”, ha detto il dottor Alex Ivanov, ricercatore dell’Oak Ridge National Laboratory.
Ivanov e i suoi colleghi hanno preparato un complesso chimico del promezio, che ha permesso di caratterizzarlo per la prima volta in soluzione.
In questo modo, hanno svelato i segreti di questo elemento in una serie di esperimenti meticolosi.
“Poiché non ha isotopi stabili, il promezio è stato l’ultimo lantanoide ad essere scoperto ed è stato il più difficile da studiare”, ha dichiarato il dottor Ilja Popovs, anch’egli dell’Oak Ridge National Laboratory.
“Ci sono migliaia di pubblicazioni sulla chimica dei lantanidi senza il promezio. Questa è stata una lacuna evidente per tutta la scienza“, ha dichiarato Santa Jansone-Popova, anch’essa dell’Oak Ridge National Laboratory.
“Gli scienziati devono presumere la maggior parte delle sue proprietà. Ora possiamo effettivamente misurarne alcune”.
I ricercatori hanno legato, o chelato, il promezio radioattivo con speciali molecole organiche chiamate ligandi diglicolamidici.
Poi, utilizzando la spettroscopia a raggi X, hanno determinato le proprietà del complesso, compresa la lunghezza del legame chimico del promezio con gli atomi vicini – una novità assoluta per la scienza e un tassello mancante da tempo nella tavola periodica degli elementi.
A differenza di altri elementi delle terre rare, sono disponibili solo quantità minime di promezio sintetico perché non ha isotopi stabili.
Per lo studio, gli scienziati hanno prodotto l’isotopo promezio-147, con un’emivita di 2,62 anni, in quantità sufficienti e con una purezza sufficientemente elevata per studiarne le proprietà chimiche.
In particolare, hanno fornito la prima dimostrazione di una caratteristica della contrazione dei lantanidi in soluzione per l’intera serie dei lantanidi, incluso il promezio, numero atomico 61.
La contrazione dei lantanidi è un fenomeno per cui gli elementi con numero atomico compreso tra 57 e 71 sono più piccoli del previsto.
Quando il numero atomico di questi lantanidi aumenta, i raggi dei loro ioni diminuiscono.
Questa contrazione crea proprietà chimiche ed elettroniche distintive perché la stessa carica è limitata a uno spazio sempre più ristretto.
Gli autori hanno ottenuto un chiaro segnale di promezio, che ha permesso loro di definire meglio la forma della tendenza – in tutta la serie.
“È davvero sorprendente dal punto di vista scientifico. Sono rimasto colpito quando abbiamo avuto tutti i dati“, ha detto il dottor Ivanov.
“La contrazione di questo legame chimico accelera lungo la serie atomica, ma dopo il promezio rallenta notevolmente”.
“Si tratta di un importante punto di riferimento per la comprensione delle proprietà del legame chimico di questi elementi e dei loro cambiamenti strutturali lungo la tavola periodica”.
“Questo risultato faciliterà, tra l’altro, il difficile lavoro di separazione di questi preziosi elementi”, ha dichiarato la dott.ssa Jansone-Popova.
“Il nostro team ha lavorato a lungo alla separazione dell’intera serie di lantanidi, ma il promezio era l’ultimo pezzo del puzzle. È stata una bella sfida”.
“Non è possibile utilizzare tutti questi lantanidi come miscela nelle moderne tecnologie avanzate, perché prima è necessario separarli”.
“È qui che la contrazione diventa molto importante; in pratica ci permette di separarli, il che è ancora un compito piuttosto difficile”.
“Qualsiasi cosa che si possa definire una moderna meraviglia della tecnologia include, in una forma o nell’altra, questi elementi delle terre rare”, ha detto il dottor Popovs.
“Stiamo aggiungendo l’anello mancante”.
La Macchina del Tempo 
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