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化学元素周期表“添丁加口”115号

2023-01-02 23:09 作者:邓如山  | 我要投稿

2013年8月,科学家证实了一种新的化学元素。如何理解新发现化学元素的性质,人们有必要重温在中学课堂学习的有关元素周期表的知识,有些人还能背诵化学元素周期表,知道第一个氢元素的质子数最少,只有一个,化学家也不知道最后一个元素所包含的质子数。瑞典隆德大学的研究员在物理实验的基础上找到了证据,证实了一个之前未知的物质元素,在实验室的条件下制造了一种超重的元素,但没有给予正式的命名。由7个国家的10个研究机构的51位科学家组成了一支国际科学团队,瑞典隆德大学的物理学家负责团队的项目研究,经过了数个月的实验,他们证实了一种物质元素的存在,该元素的原子序数为115,简称元素115。

国际科学团队在德国的GS1研究所进行了实验,证实了一支俄罗斯的科学团队早些时候取得的科学成果,俄罗斯团队进行了一次类似的测序原子序数的实验。国际科学家团队的负责人、隆德大学原子物理学领域的德克·鲁道夫教授高度评价了实验成果,他认为这是科学家最近几年在原子物理和物理化学领域取得的最重大的成果之一,在实验观测和分析的基础上证实了一种新的化学元素,从实验数据的分析中取得了对超重原子核结构特性的深入认识。


团队成员用钙离子轰击了镅(95号元素)原子的薄膜,从撞击事件中产生了与新的元素有关的阿尔法衰变,他们测定了光量子的能量,光量子的特定能量与预期的X—射线能量保持了一致性,而激发态的光量子相当于新的元素留下的“化学指纹”,它表明了新的元素的存在。《物理评论通讯》期刊发表了科学团队的发现成果。科学团队还没有命名新发现的超重元素,理论物理和应用物理、理论化学和应用化学的国际联盟拥有对新元素的命名权,国际联盟成立了工作小组,正在对新发现的元素进行评估,确认物质元素发现的科学性,在命名新元素之前,评估重复性实验的可检验性。

在钙原子和鎇原子撞击的过程中产生了元素115,该元素存在的时间极其短暂,它以闪耀性的辐射方式很快地消失了,团队成员检测了短时性的闪射现象,新元素在极短暂的存续时间留下了痕迹或“指纹图谱”,通过对图谱的光谱分析,科学团队证实,该物质元素的核心包含了115个质子或该元素在周期表的原子序数为115。元素周期表包罗了人们已知的所有元素,不断有新的元素加入元素周期表的“大家族”,它们陆续成为了元素家族新的成员。

国际科学团队以瑞典隆德大学的科学家为主体,他们在实验中证实了一种新的元素,此外,2004年,俄罗斯的一支科学团队在实验室中合成了一种同类型的原子。目前的元素周期表罗列了117种元素,超重元素是表示更多质子数的一类原子,更多质子数的原子意味着它们在元素周期表的排名中靠后。元素115包含了大数量的质子,它无可争议地赢得超重元素的称号,相对比而言,铅原子含有82个质子数,金原子含有79个质子数。


从物质态的价值进行比较,铅原子的质子数高于金,但从人类需求的经济价值进行衡量,金是天然的货币,也是人们财富的象征,财富的价值决定了人们的经济行为。人们在自然物质中不可能找到元素115,科学家采用了人工合成方法,在实验条件下合成了新的物质元素。铀原子在自然物质中含有最多的质子数,在元素周期表中排在第92位或铀原子核含有92个质子。科学家在自然物质中找到了质子数很高的钚和鎿元素。所有含有大数量质子的物质元素都能在物理实验的核子反应中合成出来,国际科学团队使用了同样的方法,在德国的赫尔姆斯重离子研究中心,他们通过人工合成方式制成了元素115。

到目前为止,科学家通过人工合成方法总共制成了20种“人工元素”,通过原子物理学实验上证实了马克思“人化自然“的哲学概念。人工制成的重元素似乎在衰变中瞬间地消失了,科学家希望在将来制成一种全新的、持续时间长的元素。国际科学团队还没有对元素115进行命名,暂时给出了一个难以记住的名称“ununpentium”,元素的临时名称有些怪异,它取自于拉丁和希腊语的词汇,原义是指1-1-5。元素115的名称便于记忆,很适合网络时代数字化的传播方式。





(编译:2021-12-20)


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