用户名:  密码:   
网站首页即时通讯活动公告最新消息科技前沿学人动向两岸三地人在海外历届活动关于我们联系我们申请加入
栏目导航 — 美国华裔教授专家网科技动向科技前沿
关键字  范围   
 
越来越多“神奇”的人造元素丰富了元素周期表
越来越多“神奇”的人造元素丰富了元素周期表
5/24/2019 6:15:26 PM | 浏览:337 | 评论:0

      从门捷列夫制作出世界上第一张元素周期表开始,越来越多的元素被写进了元素周期表里。但有些元素因为半衰期太短,在自然界的丰度非常小,或者根本不存在。因此,必须用人工方法制造,这些元素我们称之为人造元素。早在1937年,意大利科学家卡洛·佩里埃和艾米罗·塞格雷就用氘轰击钼从而获得了锝的同位素。自此,随着时间发展和科技进步,越来越多的人造元素被制造出来,我们的元素周期表也丰富了起来。

越来越多“神奇”的人造元素丰富了元素周期表

      人造元素与自然元素相比最大的特点就是不稳定性与放射性。锎(读:kai)是一种人造元素,合成极为困难。其中,锎-252作为锎的同位素,也是其中最有商业价值的。别看锎-252寿命不长,可本事却特别大。每克锎-252每秒钟放出的中子有2.31万亿个,这些中子的平均能量为230万电子伏特,因此,锎-252是十分理想的中子源。科学家还发现在核医学领域,锎-252是癌症的“克星”。在患癌部位注射约几微克锎-252,它放出的中子就能有效地杀死癌细胞,同时对周围健康细胞的危害也比其他放射疗法要小得多。

      现有的人造元素一般只能通过核反应堆或加速器这两种方法来合成。通俗来讲,核反应堆合成方法是让铀不断地去吸收中子,产生一些比铀更重的一些核素,再通过衰变产生新的元素。再往后更重一些的元素,就需要用加速器来合成了。我们将一个轻的原子,用加速器加速到大概1亿电子伏特左右,作为“炮弹”去轰击另外一个元素,让它们两个融合在一起,然后再通过衰变形成新的元素。合成的道路也并非一帆风顺,新元素合成需要投入巨大的财力, 而且合成成功率是非常小的,要付出极大的努力,如提出新的方法、设计新的装置、制造新的探测器等等。一旦合成后还要被其他实验室重复并确证,最终才可能被相关国际机构认定。

      虽然人造元素合成很难,但研究人造元素对于探索原子质量极限、确定元素周期表极限有重要意义。迄今为止,元素周期表上从自然界发现的元素只到第92号元素铀,93号及以上的元素都是人工合成的。

      在应用方面,我们常用的烟雾报警器,里面用到的就是人造放射性元素。在未来,人造元素可能会发挥更大作用。

 

化学元素周期表:横看周期,竖看族

      “氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖……”在初识化学元素周期表时,你是否有过这样的疑问:元素周期表应该横着看还是竖着看呢?横着看和竖着看有什么区别呢?

      首先从化学元素周期表的发明开始说起,这离不开化学家们的辛苦研究。1803年,英国化学家道尔顿在他的论文中提出了原子学说,首次提出原子量的概念。他认为,不同的原子,不仅大小、形状各异,并且具有不同的质量——原子量。早在1789年出版的《化学大纲》中,法国化学家拉瓦锡就发表了历史上第一张《元素表》。在这张表中,当时已知的33种元素被分为了4类。此后,有多位化学家对元素的性质和分类开展研究。1865年,英国化学家纽兰兹在研究中发现,当元素按原子量递增的顺序排列起来时,每隔8个元素,元素的物理性质和化学性质就会重复出现。他称这一规律为“八音律”。至1869年门捷列夫在彼得堡俄罗斯物理化学学会会议上发表论文,提出他编了一份元素表,表内依照原子量从小到大的顺序排列,元素周期表正式出现。

      元素周期表中每一种元素都有一个编号,这个编号称为原子序数。原子的核外电子排布和性质有明显的规律性,是按原子序数递增排列,将电子层数相同的元素放在同行,将最外层电子数相同的元素放在同一列。在元素周期表中,横行称周期,用阿拉伯数字表示,有第1、2、3、4、5、6、7周期,其中1、2、3称为短周期,4、5、6称为长周期,第7周期称不完全周期。而纵行称为族,16个族分为7个主族(IA~V II A),7个副族(IB~V II B),1个V III B族,1个零族。(II、III为罗马数字)

      同一周期从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子逐渐增多,失去电子能力减弱,获得电子的能力在增强,金属性在减弱,非金属性随之增强。同一主族的元素,其最外层电子数相同,从上到下,元素的核外电子层数依次增加,原子序数递增,金属性在增强,非金属性减弱。

      在元素周期表中,元素的位置能反映出元素的核外电子排布,可以对元素性质进行有效推断。所以,无论是横着看还是竖着看,都能够根据其规律得出相应元素性质。

      值得一提的是,随着我们对元素规律认知的日益深刻,科学家发现元素周期表存在不少“怪异”之处,有人提出要对现在的元素周期表进行重新设计,并且也已经有了数百个版本的元素周期表。

      随着化学的不断发展,新的化学元素会继续填充元素周期表,未来的元素周期表会变成什么样子呢?让我们拭目以待。

相关栏目:『科技前沿
“波士顿动力机器人 Atlas” 暴力反击人类真相 2019-06-15 [335]
用心良苦的创意日本拆楼机,140米高楼就这样被悄悄“吃”掉了! 2019-06-15 [63]
牛津大学研发出可回收循环利用的全新环保食品包装透明薄膜 2019-06-13 [100]
5G如何重塑人际关系? 2019-06-11 [111]
5G正式商用到底会给通信市场利益链各方带来什么样的影响? 2019-06-11 [122]
医疗器械相关企业排行汇集 2019-06-10 [161]
江苏省出台20条措施:全力支持科研人才“无问东西”搞科研 2019-06-10 [152]
以色列理工学院首次测得 人造声波黑洞温度 2019-06-07 [151]
Google實驗不同語言直接口說對譯 2019-06-04 [162]
日本产业技术综合研究所:新技术让虚拟世界“可触摸” 2019-06-03 [160]
相关栏目更多文章
最新图文:
:用心良苦的创意日本拆楼机,140米高楼就这样被悄悄“吃”掉了! :吴华扬:中美贸易战下“尴尬”的华人处境 — 永远的“外国人” :《个人信息出境安全评估办法(征求意见稿)》 :丘成桐:大陆学术界的“黑社会帮派作风”得到高校领导认同 :张宇燕:全球经济体系的瓦解、重构和新创 :朱志宏:中国是否能够抵御住美国最残酷的五种极限战 :王冠一 :美国“三零、二停、一允许”的诉求是“不平等条约”!? :《全球城市综合排名 2012-2019》
更多最新图文
更多《即时通讯》>>
 
打印本文章
 
您的名字:
电子邮件:
留言内容:
注意: 留言内容不要超过4000字,否则会被截断。
未 审 核:  是
  
关于我们联系我们申请加入后台管理设为主页加入收藏
美国华裔教授专家网版权所有,谢绝拷贝。如欲选登或发表,请与美国华裔教授专家网联系。
Copyright © 2019 ScholarsUpdate.com. All Rights Reserved.