2006年就发现了118号元素,为什么好像到尽头了?
答案:目前的理论预测为172号元素
元素周期表
1869年,门捷列夫写下的元素周期表,不仅预测了当时未知元素的存在,还预测了它们的性质。随着研究的深入,他明确且兴奋地认识到,自己发现了一条新的化学定律。
而在此基础上,科学家不断地发现新的元素,元素周期表被越填越满。
元素周期表的排列原则:
①元素周期表排列的依据是:根据元素的类别成周期性的变化。
②每一横排叫做一个周期,元素周期表里共有七个周期。
③每一纵列叫做一个族,O族的元素是稀有气体元素。
④元素的编号叫序号,原子序数由质子数决定。
最新的元素周期表
发现新元素
毋庸置疑,最轻的元素是“氢”,但最重的元素却一直在被发现,从制造原子弹的“铀”到镎、钚、镅、锿(Es,以爱因斯坦的名字命名),一直到100号元素镄(Fm,以物理学家费米的名字命名),扔一颗氢弹也炸不出新的元素了。
于是科学家们开始通过各种途径“制造”新元素,比如离子加速器轰出的钔、到后来又制造了107到112号元素。但随着制造难度越来越大,最终停滞在以核物理学家奥加涅相(Yuri Oganessian)的名字命名118号元素。
118号元素“气奥”
创造更重的元素需要超重的元素来创造,难度极大,例如实验室通过用钙核轰击锫(生产和提纯锫也需要数百天)靶150天才能得到几个117号元素原子。
德国、日本等国家的实验室早在几年前就开始创造119号和120号元素,但至今没有收获。
神秘的“稳定岛”
虽然目前停滞在118号元素,但科学家们却更加兴奋,因为越来越接近理论预测的目标“稳定岛”。
稳定岛理论最初是格伦·西奥多·西博格提出的。
根据理论预测,当原子核中包含一定数量的质子和中子时,原子核会变得更加稳定和放射性衰变过程可能非常慢。比如钙(Ca)、镍(Ni)、锡(Sn)和铅(Pb)的原子核就相当的稳定。
理论家们相信,这是因为这些元素的质子和/或中子数为“幻数”。这些“幻数”对应于可以使原子核更加稳定地填满了的核壳层。
稳定岛的三维示意图
能够形成“稳定岛”的超重元素会更加稳定,117号元素有177个中子,可以在112毫秒内稳定存在,但下一个具备“稳定岛”的元素还无法预测。
尽头在哪里?元素周期表还能延伸多长仍然是一个悬而未决的问题。
玻尔曾预测终点是100号元素镄,成功突破100之后,费曼预测137号元素将是最后一个元素。
理论上分析,当原子核越来越大,原子核中的质子越多时电子的库伦力就越大,电子的速度就会越来越快,逐渐接近光速,但根据爱因斯坦的相对论,电子的速度不可能超过光速。
以此为依据科学家估算这一临界值为172,超过172号元素后,原子核将会吞噬电子与质子融合为中子,直到质子数降到172这一临界点。
那么如果真的发现了173号元素会怎样呢?
相对论将被推翻,以此建立的物理大厦将彻底崩塌。
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