据22日《自然》杂志报道，美国橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家首次揭示了钷的一种性质。约80年前，这一稀土元素也是由该实验室科学家发现。尽管钷被用于医学研究和长寿命核电池，但它的一些特性仍难以捉摸。最新发现标志着稀土研究取得重大进展，并可能改写化学教科书，为探索现代技术中的关键元素开辟了新途径。

概念图 被有机配体包围的稀土元素钷

ORNL研究团队制备了一种钷的化学络合物，首次在溶液中对其进行表征。他们通过一系列详细实验，揭开了这种原子序数为61的极其稀有的镧系元素的秘密。

在实验中，研究团队造出了半衰期为2.62年的同位素钷-147。其数量充足，纯度足够高，可用于研究其化学性质。

利用研究反应堆、热室和超级计算机，团队首次展示了整个镧系元素(包括钷)在溶液中收缩的特征。镧系收缩是指随着原子序数增加，镧系元素的原子半径逐渐缩小的现象。由于相同的电荷被限制在缩小的空间中，从而产生了独特的化学和电子性质。团队得到了清晰的钷信号，使他们能够更好地确定整个系列的趋势形状。

他们发现，这种收缩沿着原子序列加速，但在钷之后，收缩速度相当慢。这是了解化学元素的化学键性质及其沿元素周期表结构变化的一个重要里程碑。

镧系元素和锕系元素在癌症诊断与治疗、可再生能源技术和用于深空探索的核电池中具有广泛应用。