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元素周期表有止境么?最后一个元素是几号元素?
发布时间:2022-04-04 00:25:01浏览次数:
本文摘要:元素周期表有止境么?最后一个元素是几号元素? 元素周期表 我们上初中的化学课时,就会打仗到元素以及元素周期表,甚至还被老师要求背诵元素周期表的前20位。到了高中,不仅要横着背,并且还要竖着背。可以说,元素周期表就像是化学这个学科的武林秘笈。事实也是如此,化学这门学科从一开始就和元素在打交道,甚至有一段时间,化学家们以抢新元素为乐,在上世纪初,根基上能抢到新元素,就意味着提前预定了诺贝尔奖。

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元素周期表有止境么?最后一个元素是几号元素? 元素周期表 我们上初中的化学课时,就会打仗到元素以及元素周期表,甚至还被老师要求背诵元素周期表的前20位。到了高中,不仅要横着背,并且还要竖着背。可以说,元素周期表就像是化学这个学科的武林秘笈。事实也是如此,化学这门学科从一开始就和元素在打交道,甚至有一段时间,化学家们以抢新元素为乐,在上世纪初,根基上能抢到新元素,就意味着提前预定了诺贝尔奖。

但背了这么长时间的元素周期表,不知道你有没有思考过这么一个问题,那就是元素周期表到底有没有止境? 寻找“终极”元素 实际上,关于“元素周期表有没有止境”的问题,仅仅是理论假说就有好几个。可是科学其实是讲求实证的。再厉害的理论,也需要尝试来证明。

而这个问题在尝试物理学眼里可以转换为寻找“终极”元素,说白了就是合成出新的更高顺位的元素。那这详细要咋操作呢? 这就需要从原子布局说起 ,我们都知道原子是由原子核和核外电子组成的,而原子核则是由质子和中子组成了。固然,质子和中子其实还可以再分成夸克。

展开全文 而我们凡是说的原子序数,实际上是原子核内质子的数量。氢原子其实就是带一个质子的原子,氦原子就是带两个质子的原子。按照中子数的差别,我们还会有差别的同位素。所以,越大号的元素,说白了就是质子数越多的。

也就是说,想要得到大号元素,实际上需要通过核聚变反映。好比:最常见的就是氢核聚变,生成氦原子核。可是要合成铁元素以上的原子核,就需要大量的能量。

这一般是很难做到的。科学家想到的措施其实就是:碰撞。这有点雷同于对撞机,只不外所用到的质料是纷歧样的。说白了,就是让重元素离子举行对撞,然厥后获取更高顺位的元素。

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但是这个措施其实并没有多好用,没有获得多好的效果。于是,科学家又想了一些其他的措施,我们可以成为核融合,但这也分两种,一种叫做热熔合,这措施就是拿一个原子序数很高的原子核作为靶子,然后用氘核或者氦核去撞击这个原子核,看看能不能加点量。另外一种措施叫做冷融合,同样是拿原子序数很大的原子核当靶子,不外这回用原子序数高的原子核去撞。科学家操纵第二种方法确实找到了不少高顺位的元素。

从93号元素镎开始,后面找到的元素根基上都是通过人工的方法合成的,这里多增补一句,93号元素之前也有一部门的元素是在自然界没找到的,是通过人工合成的。那如今科学家合成到了几号元素呢? 谜底是:118号元素。这是在2016年做到的,操纵的是盘旋加快器做出来的,但这个元素只存在了不到一毫秒的时间。但是118号元素就是最后一位了吗? 谜底是否认的,这也是科学界的主流观念,今朝就要一些科学家在挑战更高顺位的元素。

几年前,日本的理化研究所就曾经宣布合成119号元素。不外,这事还没有获得完全简直认。那么问题就来了,元素周期表到底有没有止境呢?最后的元素序号应该是几多呢? 最后的元素序号应该是几多? 客观地说,关于这个问题,科学家今朝还没有形成统一的意见,有很多种说法,并且难分高下。

要相识这个问题,我们还得从原子核的层面来说这件事。正如上文提到的,原子核内有质子和中子,我们知道质子但是带正电的,按照同种电荷相排斥的道理,理论上质子之间是存在着静电斥力的。因此,“质子聚在一个原子核内”这件事自己就很蹊跷。那到底是咋回事呢?这其实是因为有一个更大的“力”,把质子束缚在了原子核内,这个力叫做:强力。

科学家发明,在宇宙中存在着四种根基感化力,别离是强力,弱力,电磁力和引力。个中强力的强度是最大的,其次是电磁力,再然后是弱力,最后是引力。

强力虽然强度大,可是强力的感化规模很小,只有(10 ^-15)m。所以,质子和中子才会被束缚在很小的标准内,最终形成原子核的布局。

由于强力的感化规模很小,在这样的规模内可以或许塞下质子和中子的数量是有限的。所以,原子核不行能无限大,必然不会凌驾(10 ^-15)m。因此,只要凌驾这个规模,强力就无法把质子束缚在原子核内了。

所以,元素周期表必然是有止境的。那这个止境所对应的原子序数是几多呢? 我们都知道,第一位拿到诺贝尔物理学奖的女性是居里夫人,那你知道第二个是谁吗?她叫做:梅耶,她不仅是第二个拿到诺贝尔物理学奖的女性物理学家,她还曾介入制造了氢弹的项目,是学术成绩极其高的科学家。梅耶曾经提出过本身的“原子核模型”,她的理论实际上很庞大。

我们简朴来说:她认为原子核内部的布局雷同于太阳系。内部有轨道,一个轨道上会有一其中子以及一个质子,质子和中子自身也会自转,有点雷同于行星。梅耶就是因为这个理论得到了诺贝尔物理学奖。

厥后,有一位科学家叫做格伦·西奥多·西博格,他在梅耶的“原子核模型”之上,成立了不变岛理论,通过这个理论可以推导出,当原子核中的核子数是8,20,28,50,82,126时,原子核会处于不变状态。也就是说,从不变岛的理论傍边,我们可以获得元素周期表的止境可能是126号元素。

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除了梅耶和格伦·西奥多·西博格的理论之外,物理学史上有个大神也介入过这个接头,这位大神就是费曼,他也是诺贝尔奖得到者,同时介入过曼哈顿打算。费曼认为元素周期标的止境应该是137号元素。

他的依据是精细布局常数。这个“精细布局常数”曾经让很多物理学家很瓦解,它是物理学家索末菲推导出来的一个无量纲的常数。费曼联合了精细布局常数以及波尔的“原子模型”理论,获得一个成果:假如原子序数高于137,那么1s轨道上的电子将会乱飞。除了以上两个概念之外,实际上在学术圈还存在着一个概念,这个概念认为元素周期表的止境是172号元素,也是今朝比力主流的概念。

这个概念的出发点也比力简朴。主要是基于相对论,在相对论,爱因斯坦推导出了物质、信息和能量是无法超光速的,所以,电子的速度是不行能凌驾光速。当原子序数凌驾172号,就会呈现最内层的电子超光速的环境,这也就违背了相对论。

所以,从今朝的环境来看,科学家的理论推导获得了三个成果:126,137,172,。那元素周期表的止境到底是什么,可能还是需要交给时间去检讨。返回,检察更多。


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