宇宙中是否還在合成元素周期表以後的超重元素?

零維立方體


宇宙中元素合成是一個非常複雜的過程,宇宙大爆炸經歷太初核合成後,只產生了氫、氦及少量的鋰原子。之後氫氦坍縮形成恆星,快速燃燒後成為超新星爆炸,再形成第二代第三代恆星,逐漸合成元素週期表中其它元素。

目前元素週期表上被證實的元素共有118個,自99號鎄以後的元素都是人工合成的。自然界一共存在98個元素,但其中有14個只在原生元素的衰變鏈中出現,也就是說,我們地球上所有物質都由84個元素組成。

所以你要知道的是,目前118號元素就是最後一個元素,那麼以後還會有新的元素誕生嗎?即使有新的元素誕生,也只可能是人工合成,不過自2013年以後,就再也沒有科學家合成過新的元素了。

原子序數越大,核內質子數越多,核電荷也隨之增大多,為維持系統的穩定,原子內層軌道電子的運動速度就會加快。當質子數變得很大時,原子核將不可能再形成,即使只在瞬間存在也不可能。根據波爾模型計算的結果,原子序號大於137時,1s電子殼層中的電子速度將超過光速,而相對論性的狄拉克方程式,在原子序號大於137時也會瓦解。所以科學家們認為,如果原子核為點粒子,元素週期表的極限是在137號元素;如果考慮原子核的體積,最後一個元素的原子序數應該為172或173。

所以這個問題的答案就是,宇宙中沒有合成新的元素,但人類一直在試圖合成新元素。不過不管如何努力,理論上元素週期表最多隻能到137號,或173號。


徐德文


表中的元素,是我們在地球能測量觀察到的。宇宙中的元素不受表限制。

老天爺用食指輕輕一劃,無中生有攤了個煎餅宇宙,漂浮著,方向分上下左右前後,按老天爺的時間等著熟。在一劃之間,將部分秩序和動力賦予宇宙,有了能量包括暗能量,創造出電子、質子、暗物質、原子,決定了它們的壽命,讓德布羅意說對了。

元素就像溫度一樣,只有最低沒有最高。要找重元素,往宇宙中心看,還得考慮煎餅宇宙的成熟度,舉例白矮星、黑洞。


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