يعد عنصر البروميثيوم من أحد عناصر اللانثانيد الخمسة عشر الموجودة في أسفل الجدول الدوري.
وقد عرفت هذه المعادن أيضًا باسم الأتربة النادرة،حيث تتميز بعدد من الخصائص المفيدة، بما في ذلك المغناطيسية القوية والخصائص البصرية غير العادية، ما يجعلها ذات أهمية خاصة في الأجهزة الإلكترونية الحديثة.
و كشف العديد من العلماء المختصين عن خصائص مهمة لمادة البروميثيوم الغامضة والمشعة، بعد ما يقرب من 8 عقود من اكتشاف هذا العنصر الأرضي النادر بعيد المنال.
“يستخدم البروميثيوم في أشعة الليزر؛ وهو جزء من الشاشات في الهواتف الذكيية ،ويستخدم في مغناطيسات قوية جدًا في توربينات الرياح والمركبات الكهربائية،” هكذا يقول إيليا بوبوفز، عضو فريق البحث والتطوير في مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL). وشارك في تأليف دراسة جديدة نشرت في مجلة Nature.
خصائص مهمة لمادة البروميثيوم
تم اكتشف البروميثيوم من قبل علماء ORNL عام 1945، حيث كام ل بعض التطبيقات البسيطة في البطاريات الذرية وتشخيص السرطان. لكن العلماء لديهم فهم محدود للغاية لكيمياء العنصر، ما يحول دون استخداماته على نطاق أوسع.
وشكلت دراسة العنصر المشع تحديًا دام عقودًا، ويرجع ذلك جزئيًا إلى صعوبة تأمين عينة مناسبة، كما قال عضو الفريق ألكسندر إيفانوف، لموقع لايف ساينس.
وصرح أحد العلماء في وقت مضى : “لا يحتوي البروميثيوم على نظير مستقر، فكلها مشعة، ما يعني أنها تتحلل إلى عناصر أخرى مع مرور الوقت.. يتم الحصول على هذا العنصر من خلال عملية الانشطار، لذلك فهو نادر وصعب الدراسة”.
وتابع ان المنتج الوحيد للبروميثيوم-147، وهو نظير للعنصر ذو نصف عمر مشع يبلغ 2.6 سنة. وباستخدام طريقة تم تطويرها العام الماضي، قام الباحثون بفصل هذا النظير عن تيارات نفايات المفاعلات النووية، ما أدى إلى إنشاء أنقى عينة ممكنة للدراسة.
ودمج الفريق هذه العينة مع جزيء مُصمم خصيصًا لاحتجاز ذرات المعادن، لتشكيل مركب مستقر في الماء. قام الجزيء المنسق، المعروف باسم PyDGA، بتشكيل تسع روابط بين البروميثيوم والأكسجين، ما أعطى الباحثين أول فرصة على الإطلاق لتحليل خصائص الترابط لمعقد البروميثيوم.
ومع ذلك، فإن التحليل في حد ذاته لم يكن مسألة تافهة.
وقال إيفانوف: “نظرًا لأن البروميثيوم مشع، فإنه بمجرد تحلله، يتحول إلى العنصر المجاور، وهو السماريوم”. “لذلك سيكون لديك كمية صغيرة من التلوث على شكل سماريوم”.
