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找來找去也找不到的元素,,最后只能自己造,,43號元素為何消失了,?

 無上科學(xué)信仰 2021-07-06

地球上一切的物質(zhì)都是由各種元素所構(gòu)成的,桌椅板凳,、電視電腦,,無一不是如此,包括我們自己都是由元素所組成的,,根據(jù)研究,,組成人體的化學(xué)元素共有60余種,其中既有鉀鈣鈉鎂一類的定量元素,,也有銅鐵錳鋅一類的微量元素,,缺一不可。

1869年,,俄羅斯化學(xué)家門捷列夫按照原子量遞增的順序編制了元素周期表,,為人類進(jìn)一步探索物質(zhì)的奧秘打下了基礎(chǔ)。最初創(chuàng)立的元素周期表中元素的數(shù)量較少,,而且中間存在著很多空位,,這些空位是給暫時還沒有發(fā)現(xiàn)的元素預(yù)留的。后來,,這些空位被一一填補,,新的元素也不斷被發(fā)現(xiàn),時至今日,,已知的元素已經(jīng)達(dá)到了118種,。而在2006年俄羅斯科學(xué)家宣布合成了第118種元素之后,時至今日,,第119號元素都未能被正式發(fā)現(xiàn),,不過這并不意味著元素周期表走到了盡頭。

在元素周期表中,,序數(shù)越大的元素,,發(fā)現(xiàn)就越困難,所需的時間就越長,。

這是因為從95號元素開始,,這些元素就具有了不同程度的放射性,且衰變周期極短,,所以不但很難得到,,即便得到了也會很快失去,比如第118號元素,,它的存在時間只有0.9毫秒,。元素周期表中越靠后的元素越難以被發(fā)現(xiàn),但也有例外,比如神秘的43號元素,。在擁有118個元素的元素周期表中,,43號元素“锝”的排序算是靠前的,可就是這樣一個靠前的元素卻讓科學(xué)家們傷透了腦筋,。

門捷列夫在創(chuàng)立元素周期表的時候,,為一些暫時尚未發(fā)現(xiàn)的元素預(yù)留了空位,而這些空位逐漸被后來的科學(xué)家們所填補,,而只有一個位置始終空缺,,那就是第43號位置,于是科學(xué)家們開始有些著急了,。

為什么一個沒有填補的空位會讓科學(xué)家們憂心忡忡呢,?因為元素周期表是人類認(rèn)知元素的基礎(chǔ),如果有一個空位始終不能被填補,,那么則可能意味著元素周期表的排列方式存在著錯誤,,也就是說人類對于元素的理解存在著錯誤。

所以越來越多的科學(xué)家開始想盡一切辦法尋找第43號元素,。在幾經(jīng)尋找未果之時,,科學(xué)家們慢慢發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律,元素周期表中的118個元素可以分為16個族和7個周期,,而同一族的第二行和第三行元素在自然界中存在著伴生關(guān)系,,也就是說通常能夠在一個巖礦中找到兩種相伴的元素。按照這個規(guī)律,,要想找到43號元素锝,,就得到鉑礦和鈮礦中去搜尋。本以為撥云見日的科學(xué)家們,,在反復(fù)搜尋之后,依然沒有找到這神秘的43號元素,,反而在鈮礦中意外發(fā)現(xiàn)了75號元素錸,。

人類真正發(fā)現(xiàn)43號元素是在1937年,不過不是在自然界中找到的,,而是在粒子加速器中發(fā)現(xiàn)的,。

在粒子加速器中,高速運動的種子轟擊鉬原子,,使得鉬原子的質(zhì)子數(shù)量增加了1個,,從而變?yōu)榱?3號元素,而化學(xué)家佩里埃和核物理學(xué)家塞格雷在鑒定粒子加速器時意外發(fā)現(xiàn)了它,,至此,,43號空位終于被填補上了。人類幾經(jīng)周折,,最后還是自己造出了第43號元素,,這43號元素為什么在自然界中神秘消失了,?這還要從元素的形成說起。

在宇宙形成之初,,并沒有現(xiàn)在這么多種元素,,多種多樣的元素都是在恒星的聚變過程中形成的。氫元素通過氫核聚變,,生成氦元素,,氦元素又通過氦核聚變,生成鋰元素,,以此類推,,逐漸向更重的元素推進(jìn)??梢哉f,,宇宙中所有鐵元素以下的元素都是恒星聚變的產(chǎn)物。

由于鐵元素的聚變會由釋放能量轉(zhuǎn)為吸收能量,,所以當(dāng)恒星的聚變進(jìn)行到鐵的時候,,向外的輻射擴張壓會徹底消失,整個恒星會在中心引力的作用下向中心急劇坍縮,,在觸及內(nèi)核后會迅速反彈,,釋放巨大的能量,這就是超新星爆發(fā),,宇宙中比鐵更重的元素就是在超新星爆發(fā)的過程中產(chǎn)生的,,而除了超新星爆發(fā)之外,中子星碰撞也能夠生成更重的元素,。

可見,,地球上所有的元素都是恒星聚變以及超新星爆發(fā)的產(chǎn)物,這些元素從地球形成之初就已經(jīng)存在于地球之上了,,43號元素锝也是如此,。锝雖然排名第43,但它也是一種放射性元素,,而且半衰期并不是很長,,其常見同位素Tc-97的半衰期僅為260萬年。260萬年,,對于壽命不足百歲的人類而言是很漫長,,但對于地球而言卻很短暫,地球已經(jīng)46億歲了,,所以在地球形成之初便已經(jīng)存在于地球上的43號元素早已衰變殆盡,,所以在自然界中便很難找到了。

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