Estrutura eletrônica de compostos de urânio é desvendada

07 de março de 2018

José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Os actinídeos são um grupo de 15 elementos radioativos que fazem parte da sétima linha da tabela periódica. Isto quer dizer que seus átomos possuem elétrons em todos os sete níveis de energia possíveis. Em ordem crescente de número atômico, começam com o actínio (89 prótons e 89 elétrons) e vão até o laurêncio (103 prótons e 103 elétrons). Urânio (92) e tório (90) são os actinídeos mais abundantes na crosta terrestre.

De modo geral, todas as propriedades macroscópicas dos materiais – e, por decorrência, suas aplicações tecnológicas – dependem da distribuição dos elétrons nas camadas mais externas dos átomos. É isso que define se o material é maleável ou rígido, se conduz muito ou pouco a corrente elétrica ou se responde fortemente ou fracamente ao campo magnético.

Os orbitais mais externos podem também se combinar, formando orbitais híbridos, com diferentes formas e níveis de energia. Com isso, a hibridação de orbitais modifica as propriedades dos átomos, o modo como se ligam a outros átomos e até mesmo as estruturas das moléculas formadas.

Um estudo experimental e teórico, conduzido no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), investigou, por meio de raios X, a configuração dos orbitais mais externos e de seu híbrido em compostos de urânio, provendo novos conhecimentos sobre os actinídeos. A dificuldade em manipular esses materiais de forma segura havia feito com que suas propriedades permanecessem relativamente desconhecidas em comparação com as dos elementos mais leves. O novo estudo altera tal situação.

O idealizador e coordenador da pesquisa Narcizo Marques de Souza Neto, Ricardo dos Reis (primeiro autor) e colaboradores do país e do exterior publicaram artigo a respeito na revista Nature Communications.

“Por serem elementos pesados, com muitos elétrons, os actinídeos apresentam uma distribuição peculiar de energia em seus últimos orbitais, dos níveis 5f e 6d. Nossa principal contribuição foi estabelecer as técnicas experimentais para poder sondar esses níveis exteriores. Conseguimos observar, de forma seletiva, as propriedades das camadas 5f e 6d e da hibridização delas. Isso não era possível antes. A maior parte das propriedades macroscópicas desses materiais se deve à interação entre os níveis 5f e 6d”, disse Souza Neto à Agência FAPESP.

A matéria completa pode ser lida no link abaixo:

http://agencia.fapesp.br/estrutura_eletronica_de_compostos_de_uranio_e_d...