來自洛倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）、桑迪亞國家實驗室及俄勒岡州立大學的研究團隊，成功地將一個鈽原子「囚禁」在一個 Keggin 離子內。這是研究人員首次能夠在 Keggin 離子中捕捉到鈽。大約 90 年前科學家首次發現了鈽元素，該元素的用途涵蓋了核反應堆中的能量生成以及深空探索。這種銀灰色金屬具有放射性，並且擁有近 20 種同位素。每一種同位素的放射性衰變速率不同，因此它們的半衰期也各異。研究人員已經合成了多種含有這種金屬的化合物，為了進一步推進材料科學，他們需要更詳細地了解其原子結構。
鈽能與許多其他金屬形成合金，並且可以存在於多種金屬相中。此外，它還能形成配位化合物，這些化合物是指一個中心金屬原子與其他分子或離子相結合的分子。研究人員知道，在這類化合物中，鈽作為陽離子，即帶正電的離子，並與周圍的其他分子形成鍵。科學家已知有數百種鈽的配位結構，但其中涉及鈽和聚氧金屬酸鹽（POMs）的案例非常少。POMs 是一類特別的分子，這些分子是大型基於氧的簇，可以作為金屬離子的無機分子籠。直到最近，僅有五種鈽-POM 化合物被分離出來，這佔已知鈽可以形成的分子和化合物的不到百分之一，顯示出我們對鈽及其化學的了解仍然有限。
LLNL、SNL 和俄勒岡州立大學的研究人員正在調查 POMs 如何與挑戰性的鋱系元素互動，並試圖在 POM 中分離鈽。為此，他們使用了一種稱為 Keggin 離子的 POM。這是一個由鉬和氧原子組成的帶負電荷的分子簇，Keggin 離子的中心是磷原子。這種 POM 已被用來捕捉多種金屬離子，但從未用於鈽。研究團隊使用了一種特殊準備的化學溶液，僅包含六微克的鈽，並成功地將這種鋱金屬離子綁定在兩個 Keggin 籠之間。
為了確認這種新的鈽-POM 複合物的穩定性，研究人員使用了先進的工具，包括 X 光晶體學、光學光譜學、核磁共振及 X 光散射，這些工具同時提供了更詳細的結構信息。在將鈽-POM 複合物與其他金屬的類似複合物進行比較後，研究團隊發現了一些意外的情況。在與其他金屬如鉿、鍺及釷的 POM 複合物中，金屬離子以平行方式排列。令人驚訝的是，鈽複合物之間的排列方式則是垂直的。研究人員將這一排列歸因於鈽為何會違反簡單模型，並在其他元素中表現出不尋常的行為。這項研究還顯示出，該方法可用於分離元素周期表中的其他挑戰性元素，並對其進行更深入的研究。這些研究成果已發表在《無機化學》期刊上。
