人工合成一种新原子的理论方法

作者：桂林市平山小学2018级11班孙泽中（B站：在下星雨洛）

在目前已有的元素周期表中，一共有95至118号这24种人工合成的化学元素，而且，这24种人造元素都是放射性元素，且基本是一个原子一个原子地合成出来的。其实，合成新原子的过程不太复杂，但是很有可能需要相当多的资金。

合成新原子的过程其实就是原有的元素的原子里加上（或者是去掉）几个质子、中子，这样就可以产生新的原子。新的原子你可以把它分为两类：1.已有元素的新同位素；2.新的元素。一般而言，合成后者比前者需要更多的钱。

先讲讲啥是同位素。举个例子：自然界中，氢有3种同位素：氕(原子符号，读作piē，就是我们经常说的氢，只有1个质子)、氘（原子符号或者D，读作dāo，即核工业新闻中经常说的重氢，有1个质子，1个中子）和氚（原子符号或者T读作chuān，即核工业新闻中经常说的超重氢，有1个质子，2个中子）。因为这三种原子的原子序数和质子数（原子序数=质子数）都相同，而且它们在元素周期表里都占同一格，因此叫做同位素。同位素的原子符号规律如下：

表示一个X原子有Z个质子和（A-Z）个中子。A是一个X原子中质子和中子的总个数，物理学和化学上管这个总个数叫质量数，即X原子中质子和中子的个数和。

人造同位素、新元素，理论上讲很简单。自然界中部分已有同位素含量少，无法满足需求时可以人造这种同位素。但是，人造同位素只能通过核反应堆（又称：原子能反应堆）和高能粒子对撞机合成。原理就是使常见的同位素（其实，应该是化学元素）原子放出或者得到一定数目的中子，就可以得到新的原子。

先讲一讲怎么让常见的原子得到一定数目的中子。首先，你得有一台高能粒子对撞机。然后，高能粒子对撞机里得有和你想要的同位素质子数相同的原子，并准备好一定量的中子，然后，启动高能粒子对撞机，只要中子可以顺利打进原有的原子里就可以产生新的同位素原子了。但是事实上，你如果只准备了那么几个原有的原子然后打算把中子打进去，那成功的几率无异于买彩票中头奖。你看，原子是个多小的玩意？原子直径一般也就0.1-0.5纳米，如果按0.25纳米算，体积也只有八百立方纳米左右，中子更是小得可怜，你说，在几千立方米的空间里，让几个体积为立方纳米级别的小东西成功相撞，并很快撞出新的原子，可能吗？（当然，在真正的高能粒子对撞机中，粒子都是以很高的速度在远动的）所以，在你打算造出好些新原子时一定要准备好一定量的中子、原子。这种方法，造新元素、同位素都可以。

再讲讲怎么让原子放出中子。在有些情况下，你可以让原子俘获（原子外头有一定数目的质子、中子在围绕着原子核呈一定的轨迹做高速旋转运动，某些粒子靠得太近会被直接卷进原子里，然后原子放出别的粒子，得，又一个新原子。这种方法一般用于造同位素。

又及：我是个内卷的小学理科生，我不会、也绝对不可能搞抄袭那种缺德事情，但若有错误请诸位大胆批评，谢谢！如果有理科生或者高中物理、化学老师，帮我评价一下这篇文章，如能三连更好！我是打算投科技展的！

2023年7月16日星期日于桂林家中写毕