钆同位素分离机制获新突破！这种“分子陷阱”为何偏爱轻同位素？｜Planet

本文研究背景为钆同位素在行星科学中作为示踪剂的重要性，其分馏机制涉及质量依赖分馏和核体积效应。研究目的是通过量子化学计算，揭示功能化冠醚树脂（PMADB15C5等）与Gd³⁺的配位行为，阐明核体积效应在钆同位素分离中的作用。结论表明，冠醚树脂优先富集轻同位素（如155Gd和157Gd），其中PMADB15C5具有最佳分离潜力；质量依赖分馏主导，但核体积效应不可忽略。研究预测在95%回收率下，分馏可控制在0.138‰以内，为核废料处理和钆污染溯源提供理论支持。