德國研究人員開發(fā)的一項新技術可以比以前更精確地測量這種元素的電離態(tài)，這對其在放射性廢物中的檢測和修復具有重要意義。
放射性元素镎是核廢料的主要成分之一。質譜法可用于探測其復雜的原子結構，這對于其內在興趣和確定镎廢物的同位素組成都很有價值。
德國美因茨約翰內斯古騰堡大學的 Magdalena Kaja 和她的同事現(xiàn)在展示了一種新的激光光譜方法，可以比早期方法更精確地分析镎的電離勢。這項工作現(xiàn)已發(fā)表在《歐洲物理雜志 D》上。
镎是一種錒系金屬，在元素周期表中緊鄰鈾，原子序數(shù)為 93;幾乎不言而喻，它的名字來源于太陽系天王星之外的行星海王星。它有不少于 25 種已知同位素。其中大多數(shù)的壽命非常短，但最穩(wěn)定的镎 237 (237Np) 的半衰期超過 200 萬年。很大程度上正是這種同位素使其成為核污染物如此危險。
可用于此類分析的镎同位素樣本很小：它們通常僅包含同位素的幾個原子。 “使用激光源的多步共振電離已被證明是最有用的技術，可提供高靈敏度、特異性和精確度，”Kaja 解釋道。
她和她的同事使用的最先進的設備包含固態(tài)鈦：藍寶石激光系統(tǒng)、精制激光離子源和高透射質量分離器。
研究人員利用這項技術測量了镎的第一電離能：即從其最外層電子殼中除去第一個電子，形成正離子所需的能量。他們確定的值 6.265608(19) eV 與文獻中報告的值非常吻合，但精確度是其中任何一個值的 10 倍以上。
“我們現(xiàn)在的目標是將我們的研究擴展到稀有镎同位素，”卡賈補充道。該技術還可用于檢測和分析放射性污染物中的痕量镎。
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