นักวิจัยที่ทำงานในห้องทดลองหลายแห่งในสหรัฐอเมริกาได้ค้นพบข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของไอน์สไตเนียมธาตุหนักหายาก ทีมงานที่นำโดยนักเคมีRebecca Abergelจาก Berkeley National Laboratory ในแคลิฟอร์เนีย ได้ใช้แนวทางที่ทันสมัยทั้งในการสังเคราะห์และวิเคราะห์เพื่อเอาชนะความพ่ายแพ้ที่สำคัญหลายประการในการศึกษา
องค์ประกอบผลลัพธ์ของพวกเขาชี้ให้เห็นถึงคุณสมบัติ
ที่เข้าใจได้ไม่ดีของธาตุที่หนักที่สุด และสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สังเคราะห์องค์ประกอบใหม่หรือองค์ประกอบที่หนักกว่าได้ ตารางธาตุจะแสดงองค์ประกอบต่างๆ อย่างเป็นระบบ ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกที่ดีเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าสิ่งนี้จะพังทลายสำหรับองค์ประกอบที่หนักที่สุด ซึ่งสามารถทำงานในลักษณะที่ไม่คาดคิดได้เมื่อพิจารณาจากตำแหน่งในตาราง การทำความเข้าใจเกี่ยวกับเคมีขององค์ประกอบเหล่านี้เป็นเรื่องยากมากเพราะสามารถสังเคราะห์ได้ในปริมาณที่น้อยมากและมีครึ่งชีวิตสั้น
ด้วยเลขอะตอม 99 ไอน์สไตเนียมอยู่ในแถวแอคติไนด์ของตารางธาตุเดียวกับยูเรเนียม โลหะ ปัจจุบันเป็นองค์ประกอบที่หนักที่สุดที่สามารถผลิตได้ในปริมาณมากพอที่จะทำการทดลองทางเคมีแบบคลาสสิก
ตัวอย่างเล็กๆ
ในการศึกษาของพวกเขา ทีมของ Abergel ใช้เทคนิคขั้นสูงที่หลากหลายเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับไอโซโทปไอน์สไตเนียม-254 นี่เป็นรูปแบบที่เสถียรที่สุดขององค์ประกอบ โดยมีครึ่งชีวิต 276 d ขั้นแรก พวกเขาสังเคราะห์ตัวอย่าง 250 ng โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ไอโซโทป High Fluxที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge ในรัฐเทนเนสซี โดยการทิ้งระเบิดเป้าหมายของคิวเรียมด้วยนิวตรอนเพื่อกระตุ้นห่วงโซ่การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีจำเพาะ
น่าเสียดายที่นักวิจัยพบความพ่ายแพ้หลายประการ
ในการวิเคราะห์เบื้องต้น พวกเขาค้นพบสารปนเปื้อนในแคลิฟอเนียม (องค์ประกอบ 98) ในตัวอย่าง ซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่สามารถทำการศึกษาผลึกศาสตร์เอ็กซ์เรย์ตามแผนได้ นอกจากนี้ ความล่าช้าที่เกี่ยวข้องกับการระบาดใหญ่ของ COVID-19 หมายความว่าพวกเขาสูญเสียตัวอย่างเนื่องจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ Abergel และเพื่อนร่วมงานได้เชื่อมโยงอะตอมของไอน์สไตเนียมกับกลุ่มของโมเลกุลอินทรีย์ที่เรียกว่าแกนด์ซึ่งทำหน้าที่เป็นเสาอากาศเรืองแสง พวกเขาวางตัวอย่างของพวกเขาในผู้ถือเฉพาะซึ่งพิมพ์ 3 มิติที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอาลามอสในนิวเม็กซิโก ด้วยการตั้งค่านี้ พวกเขาสามารถวิเคราะห์ตัวอย่างโดยใช้ X-ray absorption spectroscopy ซึ่งดำเนินการที่Stanford Synchrotron Radiation Lightsource
ทีมงานของ Abergel ได้กำหนดระยะพันธะของไอน์สไตเนียมโดยการวัดสเปกตรัมที่ได้จากตัวอย่าง ซึ่งเสริมด้วยการเรืองแสงของแกนด์ ซึ่งทำให้เข้าใจว่าอะตอมของโลหะจับกับโมเลกุลได้อย่างไร นอกจากนี้ พวกเขายังได้เปิดเผยแง่มุมของเคมีเชิงฟิสิกส์ของไอน์สไตเนียมที่เบี่ยงเบนไปจากแนวโน้มที่คาดหวังในซีรีส์แอคติไนด์ ความรู้นี้สามารถเปิดช่องทางใหม่ในการวิจัยว่าสามารถใช้แอคติไนด์ในด้านต่างๆ ได้อย่างไร รวมถึงพลังงานนิวเคลียร์และยารักษาโรคแบบใหม่
การค้นพบนี้ช่วยปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์และเคมีที่ขอบตารางธาตุ สิ่งนี้จะช่วยให้นักวิจัยสามารถทำนายกระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่อไอน์สไตเนียมและเพื่อนบ้านแอคติไนด์ของมันถูกทิ้งระเบิดด้วยนิวเคลียสของอะตอมอื่น ๆ ด้วยความหวังว่าจะสร้างองค์ประกอบที่หนักกว่าที่ยังไม่ได้ค้นพบ
นักวิจัยสรุปว่า “Proton DIBH ลดขนาดยาลงสู่อวัยวะสำคัญ
ที่มีความเสี่ยงอย่างมากเมื่อเทียบกับโฟตอน DIBH ในผู้ป่วยที่ต้องการการฉายรังสีเต้านมทั้งตัวและ/หรือการฉายรังสีที่ปม” นักวิจัยสรุป “นี่อาจเป็นมาตรฐานใหม่ของการดูแลในอนาคตเนื่องจากประโยชน์ทางคลินิกในระยะยาวที่สำคัญ”
อย่างไรก็ตาม พวกเขาชี้ให้เห็นว่าการทำความเข้าใจผลกระทบทางคลินิกของข้อได้เปรียบเชิงปริมาณนี้จำเป็นต้องมีการศึกษาแบบสุ่มที่มีการติดตามผลในระยะยาว นอกจากนี้ โปรไฟล์ความเป็นพิษที่คาดหวังจากการบำบัดด้วยโปรตอนดังกล่าวเป็นเรื่องยากที่จะคาดการณ์ได้ เนื่องจากขาดประสบการณ์ทางคลินิกในระยะยาวที่เพียงพอ “เราหวังว่าการ ศึกษา RADCOMP ที่กำลังดำเนิน การอยู่จะสามารถตอบคำถามดังกล่าวได้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า” พวกเขาเขียน
เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากลีดเฮไลด์เพอรอฟสกีต์นั้นดีในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าและค่อนข้างตรงไปตรงมาในการผลิต น่าเสียดายที่มันไม่เสถียรที่อุณหภูมิห้องและความชื้นแวดล้อม ซึ่งเป็นข้อเสียสำหรับอุปกรณ์ที่มักจะอยู่ข้างนอก อย่างไรก็ตาม ในตอนนี้ นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการเร่งความเร็วแห่งชาติ SLAC ของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ และมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด อาจพบวิธีแก้ปัญหาแล้ว เทคนิคใหม่นี้เกี่ยวข้องกับการเตรียมวัสดุล่วงหน้าที่ความดันและอุณหภูมิสูง และนักพัฒนากล่าวว่าสามารถปรับขนาดสำหรับการผลิตภาคอุตสาหกรรมได้
Perovskites เป็นวัสดุที่เป็นผลึกที่มีโครงสร้าง ABX 3 โดยที่ A คือซีเซียม เมทิลแอมโมเนียม (MA) หรือฟอร์มามิดิเนียม (FA) B เป็นตะกั่วหรือดีบุก และ X คือคลอรีน โบรมีนหรือไอโอดีน พวกเขาเป็นผู้สมัครที่มีแนวโน้มว่าจะเลือกใช้เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางเพราะสามารถดูดซับแสงในช่วงความยาวคลื่นสเปกตรัมแสงอาทิตย์ได้หลากหลายด้วยแถบความถี่ที่ปรับแต่งได้ ตัวพาประจุ (อิเล็กตรอนและรู) ยังสามารถกระจายผ่านได้อย่างรวดเร็วและในระยะทางไกล คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้ทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ของ perovskite มีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงาน (PCE) มากกว่า 18% โดยวางให้เทียบเท่ากับวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่เป็นที่ยอมรับ เช่น ซิลิกอน แกลเลียม อาร์เซไนด์ และแคดเมียม เทลลูไรด์
Perovskites ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยซีเซียม ตะกั่วและไอโอดีน วัสดุนี้ CsPbI 3มีสี่ขั้นตอนที่เป็นไปได้: เฟสที่ไม่ใช่ perovskite ที่อุณหภูมิห้องสีเหลือง (δ) บวกสามเฟสที่เกี่ยวข้องกับ perovskite อุณหภูมิสูงสีดำซึ่งคริสตัลใช้ลูกบาศก์ (α), tetragonal (β) หรือโครงสร้าง orthorhombic (γ) แม้ว่าเฟสสีดำจะมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแสงแดดเป็นไฟฟ้า ความร้อนและความชื้นจะทำให้เปลี่ยนกลับเป็นเฟสสีเหลืองได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งไม่มีประโยชน์สำหรับการใช้งานแผงเซลล์แสงอาทิตย์
Credit : thebitteramericans.com theestgamerpro.com themutteringmuse.com theredhouseinteriors.com thetabascopost.com
