Из-за чего? Потому, что энергия гидратирования либо добавления молекулы воды, весьма близко к гидролизации либо тому, дабы заставлять ту молекулу воды разбиться. Это в отличие от поведения более тяжелых актинидов, таких как плутоний и уран.
Результаты молекулярного уровня снабжают главное фундаментальное познание четко разной химии protactinium и других актинидов в водных растворах. Химия protactinium, что весьма тяжело изучить из-за него сложная химия и дефицит, ответственна для управления и понимания его поведением для применения в ядерных реакторах, и для понимания полной переменной и сложной химии элементов перехода и ряда актинида, применяемых в повседневных разработках.Ученые нашли, что oxo-обмен газовой фазы положительно заряженным protactinium ионом, PaO2 +, с водой был значительно стремительнее, чем тот из его коллеги урана, UO2 +, указав, что связи Pa-O более чувствительны к формированию и активации промежуточного звена еще-раз-гидроокиси, PaO (О), 2 +. Дабы растолковать природу водного аддукта PaO2 +, гидратация PaO2 + и UO2 +, и вызванное столкновением обмен и разобщение лиганда водными аддуктами PaO2 + и UO2 +, была изучена в ловушке иона.
Результаты показывают, что, в отличие от UO2 (H2O) +, protactinium изомер гидроокиси, PaO (О), 2 +, произведен, потому, что разновидность газовой фазы закрывается в энергии к изомеру гидрата, PaO2(H2O) +. Подобное вызванное столкновением поведение разобщения к Th (О), 3 + поддержит назначение в строевой стойке как PaO (О), 2 +. Результаты газовой фазы согласовываются с ярким гидролизом PaO2 + в водном растворе, этом в отличие от более тяжелых диоксидов актинида урана, neptunium, и плутония; более тяжелые диоксиды актинида формируют стабильные гидраты и в ответе и в газовой фазе. Исследователи заключили, что stabilities oxo-гидроокисей довольно окисных гидратов уменьшаются в заказе: Th(IV)> Pa(V)> U (V)> Np(V)> Пу (V). Эта тенденция предлагает расширить ковалентность и уменьшить ionicity, кислородных связей актинида на переход через последовательность актинида, главный химический показатель.
Эта работа была поддержана американским Министерством энергетики (DOE), Офисом Науки, Офисом Базисных энергетических Наук, Тяжелой Химии Элемента, в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в соответствии с Договором № DE-AC02-05CH11231 (P.D.D. и J.K.G.) и Офисом САМКИ Науки, Офисом Базисных энергетических Наук, Ранней Карьерной Программы Премии Изучения, в соответствии с Договором DE-AC02-06CH11357 (R.E.W)..