Forskare från Lawrence Berkeley National Laboratory har upptäckt ”berkelocene”, den första organometalliska molekylen innehållande det tunga grundämnet berkelium som någonsin karakteriserats13. Detta genombrott representerar ett betydande framsteg inom tungmetallkemi och utmanar långvariga teorier om grundämnena som följer efter uran i det periodiska systemet16.
Vad är berkelocene?
Berkelocene är en organometallisk molekyl där en berkeliumatom är placerad mellan två 8-ledade kolringar i en symmetrisk ”sandwich”-struktur26. Molekylen har fått sitt namn eftersom dess struktur liknar ”uranocene”, en uranbaserad organometallisk komplex som upptäcktes på 1960-talet av UC Berkeley-kemisterna Andrew Streitwieser och Kenneth Raymond56.
Organometalliska molekyler, som består av en metaljon omgiven av ett kolbaserat ramverk, är relativt vanliga för tidiga aktinider som uran (atomnummer 92), men är sällsynta för senare aktinider som berkelium (atomnummer 97)13.
Vetenskaplig betydelse
Detta är första gången som forskare har kunnat bevisa bildandet av en kemisk bindning mellan berkelium och kol13. Upptäckten ger ny förståelse för hur berkelium och andra aktinider beter sig i förhållande till sina grannar i det periodiska systemet1.
Elektroniska strukturberäkningar avslöjade oväntat att berkeliumatomen i mitten av berkelocene-strukturen har ett tetravalent oxidationstillstånd (positiv laddning på +4), vilket stabiliseras av berkelium-kolbindningarna26. Detta utmanar traditionell förståelse av det periodiska systemet som antyder att berkelium skulle bete sig som lantaniden terbium6.
Tekniska utmaningar
Forskarteamet arbetade med endast 0,3 milligram berkelium-249, en radioaktiv isotop25. Vid Berkeley Labs Heavy Element Research Laboratory designade teamet nya handskboxar som möjliggjorde luftfria synteser med högradioaktiva isotoper26.
Molekylen är extremt känslig för syre och vatten, vilket gjorde hanteringen särskilt utmanande6. Hela den experimentella processen, från syntes till karakterisering, behövde slutföras inom cirka 48 timmar för att minimera komplikationer från radioaktivt sönderfall5.
Framtida tillämpningar
Forskarna menar att mer exakta modeller som visar hur aktiniders beteende förändras över det periodiska systemet behövs för att lösa problem relaterade till långsiktig lagring och sanering av kärnavfall56. Denna tydligare bild av senare aktinider som berkelium ger ett nytt perspektiv på dessa fascinerande grundämnen56.
Berkelium upptäcktes ursprungligen vid Berkeley Lab 1949 av kärnkemisten Glenn Seaborg, vilket blev en av många prestationer som ledde till att han vann Nobelpriset i kemi 1951 tillsammans med Berkeley Lab-forskaren Edwin McMillan för deras upptäckter inom kemin för transuraniska element1.
Citations:
- https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250311121130.htm
- https://www.sci.news/othersciences/chemistry/berkelocene-13742.html
- https://www.buffalo.edu/news/releases/2025/03/new-heavy-metal-molecule-berkelocene.html
- https://bioengineer.org/breakthrough-scientists-unveil-new-heavy-metal-molecule-berkelocene/
- https://scienceblog.com/554254/scientists-find-new-heavy-metal-molecule-berkelocene
- https://newscenter.lbl.gov/2025/03/11/scientists-discover-new-heavy-metal-molecule-berkelocene/
- https://www.linkedin.com/posts/pollylarnold_scientists-discover-new-heavy-metal-molecule-activity-7305276515397603328-Nsoa
- https://nature.berkeley.edu/news/2025/03/naturally-occurring-molecule-rivals-ozempic-weight-loss
- https://news.berkeley.edu/2025/03/10/researchers-and-students-gather-in-sproul-plaza-to-stand-up-for-science/
- https://newscenter.lbl.gov/2025/03/05/for-better-quantum-sensing-go-with-the-flow/
- https://phys.org/news/2025-03-scientists-heavy-metal-molecule-berkelocene.html
- https://quantumzeitgeist.com/scientists-discover-new-heavy-metal-molecule-berkelocene-at-berkeley-lab/
- https://phys.org/visualstories/2025-03-scientists-heavy-metal-molecule-berkelocene.amp
- https://x.com/En_formare/status/1899617457498980372
- https://scitechdaily.com/a-radioactive-molecule-that-shouldnt-exist-but-scientists-made-it-happen/
- https://www.buffalo.edu/provost/messages.host.html/content/shared/university/news/news-center-releases/2025/02/new-heavy-metal-molecule-berkelocene.detail.html
- https://sciencesprings.wordpress.com/2025/03/11/from-the-does-lawrence-berkeley-national-laboratory-scientists-discover-new-heavy-metal-molecule-berkelocene/
Answer from Perplexity: pplx.ai/share
