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科学家探索元素周期表的极限(图)

2019-06-22 12:17:00编辑:相里砰人气:



(ShutterStock) 即便已经走过了150年,化学元素周期表还依旧在扩充中2016年,四个原子序数为113、115、117和118的新元素被添加到元素周期表中,分别是Nihonium、Moscovium、Tennessine和Oganesson确认这些元素耗费了全球各地学者们十年的心血,而现在他们在考虑:元素周期表增长的极限到底是什么密西根州立大学纳扎雷维茨(Witek Nazarewicz)教授发表在《自然物理学》(Nature Physics)杂志上的一篇论文给出了一些答案 所有拥有多于104个质子的元素都被称作“超重元素”,它们是化学家、核子物理学家和原子物理学家们正试图发掘的巨大的、不为人知的领域的一部分 据预测,拥有多达172个质子的原子可以形成一个由核力结合在一起的原子核核力能阻止它的瓦解,但其作用时长只有几分之一秒这些实验室制造的原子核非常不稳定,并且会在形成后不久自发衰变 而对于比Oganesson更重的原子核,这个过程可能非常快,以至于原子核没有足够的时间吸引、捕获电子来形成原子它们在衰变前将一直以质子和中子的聚集物的形式存在着 如果真是这样的话,这将挑战当今科学家们定义和理解“原子”的方式;原子将不能再被描述成一个有电子围绕着旋转的原子核,就像行星绕太阳运转一样至于这些原子核到底能否形成,这仍然是个谜 科学家们艰难而又稳健地步入该领域,正在合成一个又一个元素,虽然不知道它们会是什么样子,也不知道结果会如何对元素119的搜寻还在几个机构中继续进行着如果元素119被确认,它将为元素周期表添加第八个周期 “核理论无法可靠地预测合成它们所需的最佳条件,所以你必须做出猜想并进行核聚变实验,直到有所发现这样的话,有可能会花上好几年,”纳扎雷维茨教授说 另外,还有一个激动人心的问题:超重核能否在太空制造 有人认为,它们可以在中子星合并中形成,这种恒星碰撞强大到可以真正震动宇宙的结构在这种有大量中子的恒星环境中,原子核可以与越来越多的中子融合、形成更重的同位素它将具有相同的质子数,所以还是同一个元素,只不过更重一点 不过,这种情况下的问题是,重核极不稳定,以至于在捕获更多中子而形成这些超重核之前就会早早分解,从而妨碍它们在恒星中的产生研究人员希望使用先进的模拟,通过观察合成的元素的状态来看到这些难以捉摸的原子核 随着实验能力的不断提高,研究人员将追寻这些更重的元素并将其添加到新的元素周期表中与此同时,他们只能想像这些奇特的体系将会有什么神奇的应用 “我们面对的挑战是不知道这些元素会是什么样,但是我们迄今为止所了解到的情况,可能意味着我们所熟知的元素周期表的终结, 
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