Promécio, um membro raro e radioativo da série dos lantanídeos, está finalmente revelando seus segredos, quase oitenta anos após sua descoberta. Localizados na parte inferior da tabela periódica, os lantanídeos, ou elementos de terras raras, são conhecidos por suas propriedades magnéticas e ópticas, essenciais em tecnologias modernas como smartphones, lasers e veículos elétricos. Mas o promécio permaneceu um mistério, com poucas aplicações práticas devido ao nosso entendimento limitado de sua química. Até agora.
Ilja Popovs, do Oak Ridge National Laboratory (ORNL), e sua equipe conseguiram lançar luz sobre esse elemento evasivo. Apesar da natureza radioativa do promécio dificultar seu estudo, eles descobriram algumas de suas propriedades cruciais. Diferente de outros elementos, o promécio não possui um isótopo estável. Todos os seus isótopos são radioativos, ou seja, decaem em outros elementos ao longo do tempo. Essa instabilidade, combinada com a dificuldade de se obter uma amostra, tornou o promécio um desafio.
O ORNL é o único fornecedor nos EUA do promécio-147, um isótopo com uma meia-vida de 2,6 anos. Utilizando um método inovador, os pesquisadores separaram esse isótopo de resíduos de reatores nucleares, obtendo a amostra mais pura já estudada. Em seguida, eles combinaram essa amostra com um ligante, uma molécula projetada para capturar átomos de metal, formando um complexo estável em água. Esse complexo, criado com uma molécula conhecida como PyDGA, estabeleceu nove ligações promécio-oxigênio, dando aos cientistas sua primeira oportunidade de analisar as propriedades de ligação do elemento.
No entanto, analisar o promécio não é fácil. Seu decaimento radioativo o transforma em samário, resultando em pequenas quantidades de contaminação. Para resolver isso, a equipe usou uma técnica especializada chamada espectroscopia de absorção de raios X baseada em síncrotron. Esse método envolve fótons de alta energia de um acelerador de partículas bombardeando o complexo de promécio para mapear as posições dos átomos e os comprimentos das ligações. As sutis diferenças nos comprimentos das ligações metal-oxigênio permitiram que os pesquisadores focassem especificamente no promécio, eliminando o ruído do samário.
Pela primeira vez, os cientistas puderam comparar as propriedades do promécio com outros elementos de terras raras. Popovs explicou que o promécio era a última peça do quebra-cabeça entre os lantanídeos. O ligante criou um complexo estável, consistente entre todos os lantanídeos, permitindo o estudo das propriedades físicas e químicas fundamentais ao longo da série. Compreender essas tendências periódicas, como comprimentos de ligação e comportamentos de formação de complexos, ajuda a desenvolver novos e mais eficientes métodos para separar esses valiosos metais, que são encontrados naturalmente como misturas.
Atualmente, a equipe do ORNL está examinando o promécio em água para entender melhor seu ambiente de coordenação e comportamento químico. Popovs espera que esses insights inspirem outros cientistas a projetar melhores tecnologias de separação e explorar o potencial do promécio em novas aplicações.
O uso limitado do promécio até agora inclui baterias atômicas e diagnósticos de câncer, mas com novas pesquisas, isso pode se expandir. O conhecimento recém-adquirido de suas propriedades pode levar a mais usos práticos, fazendo do promécio mais do que apenas uma curiosidade radioativa.
Essa descoberta no estudo do promécio mostra como a persistência na investigação científica pode eventualmente desvendar os segredos até mesmo dos elementos mais evasivos. Superando os desafios de estudar um elemento radioativo, a equipe do ORNL abriu caminho para futuras pesquisas e potenciais aplicações do promécio e de outros elementos de terras raras.
Victoria Atkinson, uma jornalista científica com formação em química orgânica pela Universidade de Oxford, relata esse avanço significativo. Seu trabalho abrange a interseção da química com os mundos natural e humano. Baseada em York, no Reino Unido, ela traz sua expertise e paixão pela ciência para o público em geral através de várias plataformas, visando tornar descobertas científicas complexas acessíveis e envolventes.
Então, da próxima vez que você usar seu smartphone, ligar um laser ou dirigir um veículo elétrico, lembre-se de que os mistérios dos elementos que alimentam essas tecnologias ainda estão sendo desvendados, uma ligação por vez.
Fonte: Live Science
