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Arte conceptual que muestra un compuesto de prometio.

Jacquelyn DeMink, arte; Thomas Dyke/fotografía; ORNL, U.S. Departamento de Energía

Un nuevo compuesto que contiene uno de los elementos más raros del mundo, el prometio, ha revelado por primera vez sus misteriosas propiedades.

El prometio sólo existe naturalmente en cantidades minúsculas – La corteza terrestre contiene aproximadamente medio kilogramo de este elemento. En 1945, investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee lograron producirlo como subproducto del programa de enriquecimiento de plutonio del Proyecto Manhattan. Sus orígenes nucleares llevaron a su nombre, en honor al titán griego Prometeo, quien robó el fuego y se lo llevó a los humanos.

Ahora se produce habitualmente, aunque en pequeñas cantidades, a partir de la desintegración radiactiva del uranio y puede incorporarse en compuestos simples para usos como pintura luminosa o baterías nucleares. Pero su naturaleza extremadamente radiactiva significa que es inherentemente inestable, lo que dificulta la formación de compuestos duraderos que sean fáciles de estudiar. Las estructuras cristalinas en las que existe también ejercen fuerzas sobre los enlaces químicos del prometio, oscureciendo su química fundamental, como la longitud de sus enlaces atómicos y cómo se forman con otros compuestos.

Ahora, Alejandro Ivanov del Laboratorio Nacional Oak Ridge y sus colegas han encontrado una manera de formar un compuesto de prometio en agua. Esto amortigua algunos de los efectos dañinos de la radiactividad y evita los efectos de oscurecimiento de las estructuras cristalinas, lo que permite al equipo estudiar la química del elemento en detalle por primera vez.

Primero, sintetizaron un compuesto llamado bispirrolidina diglicolamida (PyDGA), que se basa en moléculas que forman compuestos con elementos similares al prometio. Cuando se añadió prometio a esta molécula en solución, se formó el compuesto Pm-PyDGA, que tiene un color rosa brillante debido a su estructura electrónica.

Ivanov y su equipo dispararon Rayos X observó el compuesto y midió qué frecuencias absorbía, revelando cómo estaba unido químicamente el prometio. Esto demostró que la longitud del enlace entre el prometio y los átomos de oxígeno cercanos era de aproximadamente un cuarto de nanómetro, lo que coincidía con las simulaciones por computadora que habían realizado.

«Es una química bastante hermosa y ver el delicado color rosa de este complejo es un verdadero placer», dice andrea sella en el University College de Londres.

La información sobre el comportamiento de enlace del prometio ayudará a mejorar los procesos para producir muestras más puras en mayores cantidades a partir de residuos radiactivos, afirma Ivanov, y también podría utilizarse para diseñar nuevos compuestos médicos, como por ejemplo para la obtención de imágenes radiactivas o el tratamiento del cáncer. «Este tipo de información fundamental podría ayudarnos a impulsar nuevas tecnologías», afirma.

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