何洛
一個(gè)國際科研小組利用新實(shí)驗(yàn)成功證實(shí)了117號(hào)元素的存在,這一成果使得該超重元素向正式加入元素周期表邁近了一步。這則消息是不是意味著,我們?cè)诒痴b元素周期表的時(shí)候又要多記憶一個(gè)元素了?
宇宙萬物都是由元素構(gòu)成的。今天已知的元素已有107個(gè),那么世界上究竟會(huì)不會(huì)再發(fā)現(xiàn)新的元素呢?
元素的發(fā)現(xiàn)史是相當(dāng)曲折漫長(zhǎng)的。1869年,俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)各種元素的性質(zhì)有周期性的變化。根據(jù)這種變化,他將已知的元素排了一個(gè)元素周期表,在這張表上出現(xiàn)的元素共有63個(gè)??墒沁@位科學(xué)家清楚地知道,還有好多元素等待著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。因?yàn)樵谥芷诒砩嫌性S多“座位”還空著。門捷列夫還特意預(yù)言了3個(gè)元素,將它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)詳細(xì)地列了出來。果然,不出20年,這3個(gè)元素都被找到了,它們的性質(zhì)和門捷列夫預(yù)言的一模一樣。
光譜分析技術(shù)的出現(xiàn),掀起了一個(gè)尋找新元素的熱潮,世界各地的海水、河水、各種各樣的礦石、各處的土壤都被放在光譜分析儀前面分析,新元素像雨后春筍一樣接二連三地出現(xiàn)了。到20世紀(jì)40年代以前,元素周期表上已出現(xiàn)了92號(hào)元素,除第43、61、85、87這4個(gè)“座位”還空著以外,周期表已排得滿滿的了。于是有人想,也許92號(hào)元素鈾已經(jīng)是最后一個(gè)元素了。
正當(dāng)化學(xué)家到處搜索仍然一無所獲,感到山窮水盡的時(shí)候,物理學(xué)家卻從實(shí)驗(yàn)室中接二連三地制造出了許多新元素。1937年制得了第43號(hào)元素锝,1939年制得了87號(hào)元素鈁,1940年制得了85號(hào)元素砹。在發(fā)現(xiàn)砹以后,幾年時(shí)間過去了,6l號(hào)元素仍然蹤影全無。直到1945年人們才從鈾核裂變產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)這一元素,并命名為钷,也是用人工方法制得的。這樣一來,4個(gè)空著的座位全部填滿了。1940年,人們制出了93號(hào)元素镎和94號(hào)元素钚,在這之后,每隔幾年就會(huì)有元素從實(shí)驗(yàn)室中制出來:1954年,出現(xiàn)了100號(hào)元素鐨;1970年,105號(hào)元素也出現(xiàn)了;106號(hào)元素是在1974年發(fā)現(xiàn)的,它還沒有中文名,符號(hào)為UNH;1976年,蘇聯(lián)合成了107號(hào)元素。
那么,元素的這張名單,到底有沒有個(gè)盡頭?會(huì)不會(huì)再有新元素出現(xiàn)呢?人們認(rèn)為,新元素還可能繼續(xù)被發(fā)現(xiàn),不過發(fā)現(xiàn)新元素的工作變得越來越困難了。
原來,從93號(hào)元素開始,之后發(fā)現(xiàn)的這些元素都是人造的放射性元素。放射性元素有一個(gè)奇怪的脾氣,就是善變,它在放置過程中,一邊不斷地放射出各種射線,一邊就變成別的元素了。這種把戲有的變得快,有的變得慢,化學(xué)家是用半衰期來衡量它們的。什么叫半衰期呢?就是放射性元素使自己原子數(shù)目的一半蛻變成別的元素所需要的時(shí)間,人們從人造的這些元素中發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律:元素序號(hào)越大,它的半衰期就越短,比如98號(hào)元素锎,它的半衰期有470年,99號(hào)元素锿只有19.3日,100號(hào)元素鐨是15小時(shí),101號(hào)元素鍆大約30分鐘,103號(hào)元素鎊只有約8秒鐘,而107號(hào)元素的半衰期竟不到1毫秒(1秒=1 000毫秒),110號(hào)元素的半衰期預(yù)計(jì)僅一百億分之一秒左右。要發(fā)現(xiàn)半衰期更短的新元素,以今天的科學(xué)技術(shù)水平來說,是相當(dāng)困難的。
近年來出現(xiàn)了一種理論,根據(jù)這種理論,有人預(yù)言:在尚未發(fā)現(xiàn)的超重元素中,存在著一些孤立的穩(wěn)定元素,比如第108、114、126、164號(hào)元素就是這樣的穩(wěn)定元素,當(dāng)然,這種理論究竟是否正確,還有待實(shí)踐來證明。
人教版化學(xué)九年級(jí)(上)第四單元《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》課外延伸閱讀
編輯/王一鳴