p Os cientistas sintetizaram pós de tetrafluoreto de quatro elementos radioativos - tório, urânio, neptúnio, e plutônio. Esses quatro elementos são actinídeos, uma série de elementos pesados ​​e radioativos. Os pós de tetrafluoreto são simplesmente pós com quatro átomos de flúor por átomo de actinídeo. Neste novo estudo, os cientistas investigaram os campos magnéticos desses pós. Isso revelou variações notáveis ​​nas estruturas eletrônicas dos pós, embora eles tenham estruturas de cristal quase idênticas. Esses estudos revelam a transição dos elétrons de valência do comportamento itinerante para o localizado na linha de actinídeos da tabela periódica; isso é, para átomos de elementos mais leves da linha, os elétrons na camada externa podem ser compartilhados com os vizinhos, enquanto que para os elementos mais pesados, os elétrons estão confinados ao átomo. Esta pesquisa fornece uma base para estudos futuros de configurações eletrônicas em outros materiais com estruturas cristalinas semelhantes. p Os elementos actinídeos são essenciais para a produção de combustíveis nucleares e outras tecnologias de energia. Os cientistas, portanto, precisam de descrições precisas das estruturas eletrônicas desses elementos. Isso ajudará os pesquisadores a desenvolver futuros combustíveis nucleares, supercondutores, e outros materiais. Este estudo apresenta uma nova forma de mapear a evolução distinta da estrutura eletrônica em elementos actinídeos. Estudos futuros buscarão descrições teóricas que relacionem as observações experimentais às estruturas subjacentes.

p Elementos actinídeos, como urânio e plutônio, desempenham um papel importante nas tecnologias de energia e defesa. Contudo, os avanços científicos necessários para realizar todo o potencial dessas tecnologias enfrentam questões teóricas complexas na análise de elementos pesados. O uso dessas tecnologias avançadas também enfrenta dificuldades práticas devido às medidas especiais necessárias para gerenciar o risco de radioatividade. Neste estudo, os pesquisadores sintetizaram uma série de pós de tetrafluoreto de actinídeo radioativo. Esses elementos (tório, urânio, neptúnio, e plutônio) formam uma ponte sobre a extremidade pesada e leve da linha de actinídeos da tabela periódica e exibem estruturas de cristal idênticas para a forma de tetrafluoreto. Os cientistas então investigaram as estruturas eletrônicas de tetrafluoreto de actinídeo mapeando os campos locais usando espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR). Os experimentos espectroscópicos foram realizados no Laboratório de Processamento Radioquímico Radiological Nuclear Magnetic Resonance Facility, que abriga instrumentação customizada para a análise de amostras radioativas, incluindo dois espectrômetros de NMR e um espectrômetro de ressonância quadrupolo nuclear de banda larga. Este trabalho pode ser usado como um guia para estudos futuros de correlação eletrônica de elementos do bloco f.