元素到底有几多种?宇宙中的其它处所有没有地球上没有的元素,这都是大师十分关心的话题,究竟结果除了月球以外,还没有什么物质从此外星球带回来,这两个问题有谜底吗?
门捷列夫的元素周期表
元素周期表是俄国化学家德米特里·门捷列夫在1869年发布的,不外在门捷列夫以前,早已有科学家试图对元素的周期特征做一个归纳,但都没有门捷列夫那么周全,不外此刻的元素周期表和门捷列夫昔时发布的也有不少差别。
门捷列夫将将元素按原子量横标的目的或纵标的目的摆列,并在元素的化学性质起头呈现反复时另起一行,别的还在周期表中的未知元素未知留下空白,另一个是本家元素应具有相似性质,他会不按原子量的大小去安放元素,而且按照元素的热容量斗胆批改钍和铀的原子量!
在后来按照门捷列夫的元素周期表预言的元素被发现,以及铀和钍的原子量被证实使得门捷列夫的元素周期表被科学界所普遍接管。1911年卢瑟福发现原子核后,科学家发现元素的整数核电荷数与其在周期表的排名不异,1913年,亨利·莫塞莱在X射线光谱尝试中证实这一发现,确定每个元素的核电荷数,原子的核电荷数等于其质子数,并决议每个元素的原子序数。
元素和元素之间的差别事实有什么决议的?
上文中亨利·莫塞莱发现元素的序号和核电荷数一致,其实就是是质子数,因为构成原子核有两种粒子,一种是质子,带正电,一种是中子,而中子不带电,所以亨利·莫塞拉的发现就决议了元素的属性!
决议元素物理和化学属性的总共有三个要素,第一个是质子数,直接决议元素序号,第二个则是中子数,它会让元素当作为另一种化学属性几乎不异的同位素,还有一种则是核外电子数,和元素的质子数一路决议了元素是金属仍是非金属,是活跃仍是不活跃!
元素是怎么来的?
所有的元素都是从氢元素改变而来的,当然氢元素降生于宇宙大爆炸,这个过程就不睁开了,下文本家儿要会商氢如何酿成其它元素!
氢元素只有一个质子,它无法直接连系当作两个质子的氦,需要此中一个质子颠末漫长的能量接收过程酿成中子,然后在和质子一路连系当作氘,接下来氘才能和氢一路聚酿成氦-3,最后氦三和氦三聚酿成氦四,外加两个氢原子!
这就是太阳上正在发生的过程,以太阳这颗恒星的温度,最多到碳和氧,不外比太阳大质量的恒星会继续酿成更重的元素,从氦四后的过程如下:
氦-4 → 铍-8 → 碳-12 → 氧-16 → 氖-20 → 镁-24 → 硅–28 → 硫–32 → 氩–36 → 钙–40 → 钛–44 → 铬–48 → 铁–52 → 镍–56
其余的元素在红巨星内部会经由过程慢中子捕捉,以及超新星中的快中子捕捉获得更重的元素,好比黄金和更重的放射性元素等!天然界能大量存在的最大序号元素是铀(好比镎和钚在天然界中痕量存在),它最常见的同位素是铀-235和铀-238。
之后的元素都是微量或者是人造元素
有没有比118号更大的元素?
如何制造重元素?上文说的红巨星内部的慢中子捕捉和超新星的快中子捕捉就是,它的道理不复杂,一个原子和捕捉中子后,可能不不变,中子会颠末β衰酿成质子,最后获得的元素将会酿成元素序号+1的新元素,它可以一向累加,但太多的质子和中子堆在一路会不不变,当然中子数是元素酿成放射性同位素的首要原因,这些放射性同位素会衰变。
当然也可以经由过程这种手段制造短时候内存在的超铀元素,或者用质子加快器去撞击另一种原子核,让两者聚合在一路形当作新的元素,能形当作什么元素那就鬼知道了,只是让某些组合可能会形当作新元素的偏向尽力,接下来就是花老迈的钱去撞击,发生一丢丢元素!
这些元素无法不变存在,大致上元素序号越高,存在的时候就越短,所今后面的人造元素就是小时、分钟、秒、毫秒级的存在,好比118号元素Oganesson它的半衰期只有,它最不变的同位素Og-295,半衰期为181毫秒!
不变岛理论
上文我们说了一个事实,中子是导致原子核不不变的祸首祸首,良多不变的元素的同位素具有放射性,就是中子数过多所致,而质子数过多,也会不不变,就是高序号元素都是放射性元素!
但同时还有一个很是有趣的事实,当原子核中的质子和中子数为幻数或者两者均为幻数时,原子核表示会出格不变!已经发现的幻数有2(氦)、8(氧)、20(钙)、28(镍)、50(锡)、82(铅)以及126(?),这126号元素是处在放射性元素中的理论不变元素!
而118号元素都半衰期已经在毫秒内,但不变岛理论预言126号元素是不变存在的,所以科学家都在削尖脑壳制造126号元素,但迄今为止,除了118号元素外,还未能再进步一步,甚至预言中的119和120号元素还在天上飞呢!
当然按照邃密布局常数猜测出的不变元素是137号,而以电子不成跨越光速理论极限的序号是172号,但这些元素似乎距离我们太远了,即使是126号元素也还遥遥无期!但我们有来由相信,元素必定不会止步于118号,只是我们需要更巧妙的体例来制造这些超重元素。







