【腦洞系列】元素週期表看起來很完美,7排118個元素,還會增加新元素嗎?

天空之城 2021/03/12 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城

 

世界上所有的物質都是由各種各樣的元素所組成的,而當今世界已經確認的元素一共有118種,它們非常完美地排在了元素週期表上,7排118個。

世界上的元素種類很多,表面上看起來雜亂無章,實際上卻是有跡可循,在很早的時候,人們就發現了不同元素之間最為主要的區別就是原子核中質子數的不同,比如氫原子的原子核中只有一個質子,而氦原子的原子核中有兩個質子,於是,按照這種規律,人們開始為元素們進行排序,隨之元素週期表誕生了。

原子核中有一個質子的氫就是一號元素、有兩個質子的氦就是二號元素,而有三個質子的鋰自然就是三號元素了,原子所包含的質子數就成為了它們的序號。如此井然有序。當然,元素週期表中所體現的不僅僅是質子數量的排序。

門捷列夫在編寫元素週期表的時候,除了考慮原子序數以外,還根據元素的性質將其分為七主族、七副族,有根據電子成熟的不同將其分為7個週期,因此我們所見到的元素週期表就是七排。

現在的元素週期表看起來已經非常完美了,因為現有的元素一共是118個,第118號元素剛好排在第7排的末尾,整個元素週期表看起來非常整齊,那麼元素的種類是不是到達極限了呢,未來還有可能發現新的元素嗎?其實,這裡說「發現」,並不是特別準確,準確一點來說應該是製造。

已經確認的118個元素並非全都來自於自然界,其中有很多是人造元素,具體一點來說,從95號元素開始就只能進行人工製造了,而在95號元素之前,也有一些是通過人工合成製造出來的,所以在118個元素之中,有92個是在自然界中發現的,而26個為人工合成元素。

人類是如何製造新元素的呢?簡單來講就是「加速」和「轟擊」。

科學家們利用大型強子對撞機將一種物質的原子進行加速,然後用它來轟擊另一種物質,從而使兩種物質相融合形成一種新的物質。人類所獲得的第一個人工合成元素就是43號元素鍀,當時,人類先後在自然界中發現了42號元素鉬和44號元素釕,按照元素週期表來看,顯然在42和44號元素之間還存在著一個尚未發現的43號元素。

由於遲遲沒有能夠在自然界中發現第43號元素,於是在1937年,物理學家歐尼斯特·勞倫斯採用迴旋加速器來加速含有一個質子的氘,用加速後的氘原子核來轟擊42號元素鉬,於是二者相融,擁有43個質子的43號元素鍀誕生了。

就這樣,在後來的七十多年中,人類用這樣的方法先後獲得了26個人工合成元素,而最後一個合成的就是118號元素,Og。

這裡之所以用符號來表示,是因為它的名字沒有辦法打出來,因為它的中文名字應該是「氣」字頭下加一個「奧」,我沒有找到能夠打出這個字的輸入法,顯然遇此困境的人並非我一個,所以有些地方會直接將它寫為「氣奧」。118號元素是用20號元素鈣轟擊98號元素鉲得到的,二者相加正好118。

然而原子的序數越大就越不穩定,雖然我們可以通過人工合成118號元素,但是它只能夠存在萬分之一秒,便會衰變為116號元素,然後便會一直衰變下去。所以有史以來,人類只合成過3個118號原子。

118號元素的首次合成是在2003年,而其正式被確認為第118號元素是在2016年,這麼多年過去了,雖然始終沒有誕生確認合成的新元素,但這並不意味著元素週期表就走到了盡頭。

事實上很多國家都在研究和製造新元素,俄羅斯科學家甚至宣稱他們已經合成了遇水爆炸的第119號元素,不過並未得到證實。其實,第119號元素是很受期待的,因為現在的118號元素已經是第七排的末尾,元素週期表已經很完美很整齊了,而一旦119號元素出現,這種視覺上的完美就會被打破,它將成為第8排第一個元素,這將會開闢更多的可能性。現在我們很難作出論斷,元素週期表到底是可以無限延伸的,還是存在著某個未知的盡頭,但我們知道,至少現在,它還沒有結束。

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