希腊巨人普罗米修斯在神话中被誉为给人类送火的神，他的力量是如此之大，以至于他自己都骗过了宙斯。
然而，后来以他的名字命名的元素并没有拥有如此传奇的力量。
事实上，在钷被发现后的几十年里，它的性质一直不为人所知。
但是，现在，科学家们终于确定了这种稀土元素的构成。
不像许多所谓的稀土元素——例如铈和钕，它们比铅更常见——钷确实是地球上最稀有的元素之一。
在任何给定的时间里，地壳中自然存在着一磅(约455克)左右的硅。而且，与其他稀土元素不同的是，由于没有稳定的同位素，只有少量的合成钷是可用的。
结果，它直到1945年才被发现。正如IFL科学杂志所指出的那样，由于其稀缺性，对其化学性质的研究很少。
但是现在，在首次发现钷的田纳西州橡树岭国家实验室(ORNL)的一个研究小组已经解决了这个问题。
ORNL的研发科学家亚历克斯·伊万诺夫博士解释了他和他的同事们为什么要研究这种神秘的物质。
伊万诺夫博士在一份声明中说:“整个想法是探索这种非常罕见的元素，以获得新的知识。”
“一旦我们意识到它是在这个国家实验室和我们工作的地方发现的，我们就觉得有义务进行这项研究，以维护ORNL的遗产，”他补充说。
大多数稀土元素是镧系元素——元素周期表上从57(镧)到71(镥)的元素。它们的化学性质相似，但大小不同。
“因为它没有稳定的同位素，所以钷是最后被发现的镧系元素，也是最难研究的，”该研究的共同负责人Ilja Popovs解释说，该研究已发表在《自然》杂志上。
与此同时，其他14种镧系元素被认为是具有有用性质的金属，在许多现代技术中起着至关重要的作用。
ORNL指出，它们是激光器、x射线屏幕、风力涡轮机和电动汽车中的永磁体，甚至是抗癌药物的关键组成部分。
“有成千上万种关于不含钷的镧系元素化学的出版物。这对所有科学来说都是一个明显的差距，”该研究的共同负责人Santa Jansone-Popova强调说。
“科学家必须假设它的大部分特性。现在我们实际上可以测量其中的一些。”
为了进行分析，研究人员合成了一种新的钷化合物。
他们生产了足够数量和纯度的同位素钷-147，以研究其在溶液中的化学性质。
他们的工作依赖于一个研究反应堆、热电池和超级计算机，以及18位科学家的综合知识和技能，他们都是不同领域的专家。
ORNL的科学家们将放射性钷与一种叫做二乙醇酰胺配体的特殊有机分子结合在一起。然后，使用x射线光谱学，他们确定了实体的性质，包括钷与邻近原子化学键的长度。
然后，他们对所有其他镧系元素的3+离子做了同样的事情，以建立比较点。
因此，他们能够证实，就像它的邻居一样，钷的原子经历了一种被称为“镧系收缩”的现象，这种现象使电子比大多数其他原子更紧密地聚集在原子核中，IFL Science报道。
ORNL在声明中解释说，镧系元素收缩是一种原子序数在57到71之间的元素比预期的要小的现象。
随着这些镧系元素原子序数的增加，它们的离子半径会减小，从而产生独特的化学和电子特性，因为相同的电荷被限制在一个不断缩小的空间内。
在他们的研究中，ORNL的科学家们得到了一个清晰的钷信号，这使他们能够更好地定义整个系列的趋势形状。
“从科学的角度来看，这真的很令人惊讶。当我们掌握了所有的数据后，我很震惊。”“这种化学键的收缩沿着这个原子系列加速，但在钷之后，它的收缩速度大大减缓。
“这是理解这些元素的化学键性质以及它们在元素周期表上的结构变化的重要里程碑。”
其中许多元素，如镧系元素和锕系元素，被广泛应用于各种角色和行业，从癌症诊断和治疗到用于深空探索的核电池。
现在，扬松-波波娃希望她的团队的成就能够减轻分离这些有价值元素的艰巨任务。
她承认，该团队的研究人员长期以来一直致力于分离整个镧系元素系列，“但钷是最后一块拼图”。
“在现代先进技术中，你不能把所有这些镧系元素作为混合物使用，因为首先你需要把它们分离开来。这就是缩略语变得非常重要的地方;它基本上可以让我们把它们分开，这仍然是一项相当艰巨的任务。”
因此，他们的工作为研究的新时代奠定了基础。
波波夫斯说:“任何我们称之为现代科技奇迹的东西，都会以这样或那样的形式包含这些稀土元素。”
“我们正在补充缺失的环节。”
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