帮助中心 广告联系

灵宝信息网-灵宝天气预报-灵宝教育网-灵宝租房-灵宝新闻网-灵宝生活网

热门关键词:

元素周期表有尽头么?

来源:原创/投稿/转载 发布时间:2019-08-31

  上一篇文章,我们讲到了元素到底是怎么来的?”想了解的可以点击文章的连接:宇宙中的元素到底是咋来的?

  我们就来探讨一下这个问题,自从门捷列夫搞出元素周期表,科学家就把元素周期表当完形填空,没多久就被填的差不多了。于是,元素周期表填空大赛就华丽丽转身为极限挑战赛,那科学家要挑战什么极限呢?

  这个时候科学家的挑战就是寻找更高顺位的元素。不过,他们并不是跑遍整个地球去找这些元素,而是在实验室里面,就靠着最原始的办法:撞!

  科学家一开始用的死回旋加速器,让重元素离子进行对撞,能不能有个好结果完全凭运气。

  美国科学家想到的办法叫做热熔合,就是用比较轻的离子,比如:氘,氦核去撞击超重的元素,看看能不能给这个超重元素加点量,因为这个办法要用大量的能量,所以叫做热熔合。

  俄国、德国想到的办法叫做冷熔合,主要是相比前者,这个方法用不了很多能量,大致的办法就是用大号原子核当靶子,然后也那大号原子核去撞,试图搞出更大号的。

  在这场PK中,美国完败,他们的办法太low,根本起不了什么作用。俄国和德国一口气搞出了好几个元素。后来美国也用起来冷熔合,全球科学家一起向更大号元素的方向进发。经过科学家们一波波的神操作。

  2016年,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室科学家与俄罗斯科学家合作,利用俄国的回旋加速器,成功搞出了118号元素,不过这个元素存在的时间不足1毫秒。

  没过多久,2017年12月份,日本的理化学研究所宣布合成了119号元素。

  关于这个问题,科学家争论了很久,有好几种说法。不过,不知道你是不是有个疑问,难道原子核不可以无限大下去么?

  答案是:否定的。具体的原因是这样的,原子核其实不像很多人想象中的那样,有个球形壳包裹着里面的质子和中子。实际上质子和中子是靠“强相互作用力”给捆在一起的。这个力超级大,但作用距离特别短,只有在(10 ^-15)m。

  只要大于这个范围,强力不能把质子和中子牢牢地捆住了。(多说一个题外话,强力在目前的理论框架中是依靠介子来传递的。)

  因为强力如此短,一旦质子和中子数太多,那就捆不起来了,这时候就会发生衰变。所以原子核就一定大不了,原子核既然不可能大过强力的尺度,也就限定了原子序数的上限。那这个上限在哪里呢?

  有很多说法,我们来讲一位伟大的女科学家居里夫人,oh,不,说错了,是梅耶,大家不要小瞧她,她可是第二位拿到诺贝尔奖的女性,还参与制造了氢弹。而且,她的学术水平强到爆炸,之所以我们不了解她,是因为她研究的东西太晦涩难懂了。

  当时人们发现,特定数量的核子能使原子核特别稳定,但搞不清楚为什么。后来,梅耶提出了自己的原子核模型,她认为原子核里面有点类似于太阳系的情况,质子和中子就像绕太阳旋转的行星,自己也会自转,一条轨道上一般会成对出现一个质子和一个中子。

  ”想像一屋子的人跳舞。 假使他们绕着圈转,一圈围着一圈。 然后想像每一圈里一对对的舞者,一个顺时针绕转、一个逆时针转。 绕着圈转时舞者也在旋转,每一对都同时旋转与绕圈。 但只有部分舞者逆时针绕、逆时针转。其余舞者顺时针转、顺时针绕。 两者数量一样多。“

  这里理论帮助她拿到了诺贝尔奖,还解决了为什么特定数量的核子使原子核特别稳定的问题。后来有位科学家在她的模型之上,建立了稳定岛模型,从这个模型推演出了这么一个结果,2、8、20、28、50、82、126的核子数可以让原子核很稳定。所以就有人认为,可能序号最大的是126号的元素,这个理论的提出者叫做格伦·西奥多·西博格。

  当然,研究这个问题的大咖还有很多,其中最具偶像的气质当属费曼了,他认为是137号。作为科学家,人家可不是乱猜的,也是拿出了自己的依据,还是让人很无语的那种依据。这个东西叫做:精细结构常数。通过精细结构常数和波尔的原子模型,费曼推导出,只要大于137号元素,1s轨道上的电子就会不受控制乱飞。(精细结构常数这个东西是“物理学界最大的迷雾”,我们下期会详细去讲,但137的猜测并不能够在理论上站得住脚。)

本网转载作品的目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如涉及作品内容、版权等问题,请联系我们进行修改或删除!

联系我们 -