Раскрыты физические и химические секреты плутония

В ходе проведенного исследования группа ученых под руководством проф. Кристиана Хаула (Kristjan Haule) из Ратгеровского университета обнаружила, что валентные электроны металлического плутония флуктуируют между различными орбиталями на очень коротких временных масштабах. Ранее предполагалось, что плутоний имеет фиксированное количество валентных электронов на орбитали 5f.

Это открытие проясняет некоторые необычные свойства плутония: в отличие от большинства металлов он не обладает ни магнитными свойствами, ни высокой электрической проводимостью. Кроме того, он может существенно изменять свой объем при незначительных изменениях температуры и давления.

Физики определили, что почти 80% времени на орбитали 5f находятся 5 валентных электронов, примерно 20% времени – 6 электронов и менее 1% времени на этой орбитали могут находиться 4 валентных электрона, сообщает EurekAlert.

Теория флуктуирующих валентных электронов позволяет согласованно объяснить свойства плутония, которые физики наблюдали в лабораторных экспериментах. Кроме того, эта теория точно предсказывает свойства двух соседних элементов – америция и кюрия, которые имеют похожее атомное строение, но сильно отличаются своими магнитными и электрическими свойствами.