什么是永无穷尽的元素周期表? 元素周期表到底有没有尽头?
根据科学家的探索,大多说的科学家都认为元素周期表是有尽头的。首先有普遍理论认为,元素周期表结束于172号元素附近。在这个元素的周围可能会发生一些奇怪的甚至有点恐怖的量子力学的特征,当形成正负电子对时,原子核本身可能会开始消耗电子,摧毁电子对,将它变成中子。不过有很多科学家认为,在172号元素前,这些元素的原子核就不稳定了,基本立刻就衰变了。120号左右的元素,尤其难合成,原因有很多的,要合成新元素,必须有足够的靶原子,而现在的科学技术,我们还有没有能够大规模的生产靶原子的能力。在120号元素后,这些元素的寿命都会急剧减少,即便你能合成出一个,此时能检测出来的都是难上加难。
这时候科学家们就利用了稳定的概念,因为他们认为,利用这些理论,如果你碰巧选对了一些他们称之为魔数的质子和中子,原子核就会特别的稳定。但是他们可能看到异乎寻常而且有趣的特征显现出来,这时候也是能达到他们想要的稳定过程的!这种理论的利用,最典型的应该就是汞元素的出现吧,而这个元素又是液体金属,科学家们利用它的性质不断的探索,最后也形成了118号元素。
众所周之,元素周期表是门捷列夫发明的,科学家们在他的发现元素的规律和方法的指导下,不断的去做合成元素,在二战期间,科学家们就已经开始将这些元素进行了分类,并且发现了很多新的元素,只是在二战结束后很长的时间才允许公布。
目前科学家们对这些新的元素很满意都依据原子序数排在元素周期表中,就是基于原子中质子的数量,但是这些新元素,有些个例中,已经背离了元素周期表的原则,化学性质和物理性质都对不上了,所以他们认为继续的合成元素,已经不会符合原来的规律,元素周期表是有尽头的。
我们肉眼看得见的物质(如楼房)或看不见的物质(如空气),都是由什么组成的?这一问题曾困扰人们好多年。由于人类的进步,到19世纪初期,经过科学家们的研究,终于揭开了物质世界的面纱:世界上的一切物质都是由元素组成的。从坚硬的石头到软绵绵的棉花;从流动的水到飘浮的云;从人的肌肉骨骼到极小的细菌;从高大的树木到浮游生物……一切都不例外。
那么元素大家庭的成员到底有多少个呢?19世纪时,科学家们认为只有92个。直到1940年,美国加利福尼亚大学的麦克米伦教授和物理化学家艾贝尔森在铀裂变后的产物中,才发现了93号新元素!他们俩把这新元素命名为“镎”,镎的希腊文原意是“海王星”,这名字是跟铀紧密相连的,因为铀的希腊文原意是“天王星”。镎的发现,充分说明了铀并不是周期表上的终点,说明化学元素远没有达到周期表上的终点,在镎之后还有许多化学元素。镎的发现,鼓舞着化学家在认识元素的道路上继续前进!
不多久,美国化学家西博格、沃尔和肯尼迪又在铀矿石中发现了94号元素。他们把这一新元素命名为“钚”,希腊文的原意是“冥王星”。这是因为镎的希腊文原意是“海王星”,而冥王星是在海王星的外面,当时人们认为它是太阳系中离太阳最远的一个行星。钚的发现在当时根本没有引起人们的注意,人们只是把它看作一种新元素而已,谁也没有去研究它到底有什么用处。但当人们发现了钚可以制作原子弹之后,钚就一下子青云直上,成了原子舞台上非常难得的“明星”!而且,钚的发现及广泛应用,使人们对元素的认识,进入了一个新的阶段:原来,世界上还有许多很重要的未被发现的新元素。
于是,人们继续努力,要寻找94号以后的“超钚元素”。在1949年底,钚的发现者——美国化学家西博格和加利福尼亚大学教授乔索合作,用质子轰击钚原子核,最先发现了95号元素和96号元素。他们将95号元素和96号元素分别命名为“镅”和“锔”,用以纪念发现地点美洲和居里夫妇(“锔”的原意即“居里”)。
西博格和乔索继续努力,在1949年又制得了97号元素——锫;在1950年制得了98号元素——锎。锫的原意足“柏克立”。因为它是在柏克立城的回旋加速器帮助下制成的;锎的原意是“加利福尼亚”,因为它是在加利福尼亚州的回旋加速器帮助下制成的。
接着,人们又开始寻找99号元素和100号元素。当人们准备用回旋加速器制造出这两种新元素之前,却在另一个场合无意中发现了它们。那是在1952年11月,美国在太平洋上空爆炸了第一颗氢弹。当时,美国科学家在观测这次爆炸产生的原子“碎片”时,发现竞夹杂着两种新元索——99号和100号元素。1955年美国加利福尼亚大学在实验室中制得了这两种新元素。为了纪念在制成这两种新元素前几个月逝世的著名物理学家爱因斯坦和意大利科学家费米,分别把99号元素命名为“锿”(原意即“爱因斯坦”),把100号元素命名为“镄”(原意即“费米”)。
1955年,就在制得锿以后,美国加利福尼亚大学的科学家们用氦核去轰击锿,使锿原子核中增加两个质子,变成了101号元素。他们把101号元素命名为“钔”,以纪念化学元素周期律的创始人、俄罗斯化学家门捷列夫。
紧接着,在1958年,加利福尼亚大学与瑞典的诺贝尔研究所合作,用碳离子去轰击锔,使锔这个本来只有一个质子的原子核,一下子增加了6个质子,制得了极少量的102号元素。他们用“诺贝尔研究所”的名字来命名它,叫做“锘”。
到了1961年,美国加利福尼亚大学的科学家们着手制造103号元素。他们用原子核中含有5个质子的硼,去轰击原子核中含有98个质子的锎,进行原子“加法”:5+98=103,从而制得了103号元素。这个新元素被命名为“铹”,以纪念当时刚去世的美国物理学家、回旋加速器的发明者劳伦斯。
在1964年、1967年,前苏联弗列罗夫领导的研究小组和美国的乔索及西博格等人,分别用不同的方法制得了104、105和106号元素。但是由于双方都说是自己最早发现了新元素,所以,关于104号、105和106号元素的命名,至今仍争论不休,没有得到统一。
1976年,前苏联弗列罗夫等人着手试制107号元素。他们用24号元素——铬的原子核,去轰击83号元素的原子核。24+83=107,就这样,107号元素被制成了。
到目前为止,得到世界各国科学家公认的化学元素,总共有107种。然而,世界上到底存在有多少种化学元素?人们会不会无休止地把化学元素逐个制造出来呢?这个问题引起了人们激烈的争论。
有人认为,从100号元素镄以后,人们虽然合成了许多新元素,但是这些新元素的寿命却越来越短。像107号元素,只能存在1毫秒。照此推理下去,108号、109号、110号……这些元素的寿命可能更短,因此要人工合成新元素的希望将越来越渺茫。他们预言,即使今后人们还有可能再制成几种新元素,但却已为数不多了。但是,很多科学家认真研究了元素周期表,并推算出在108号元素以后,可能又会出现几种“长命”的新元素!到底孰是孰非呢?迄今为止,尚无定论。
《元素周期表会有尽头吗?》
答:我想有尽头,因为电子层数越多原子核对最外层电子的吸引力就越弱,最后其本身就不稳定了,会立即辐射成低位元素。