2019年之人造的:9種牛逼“元素”

2019年之人造的:9種牛逼“元素”

上圖的8個不同的元素,都是元素週期表中較新的元素。它們都是人造的,有相似的名字

都是以相同的方式被發現的。

如何被創造的?

科學家用一種元素的原子轟擊另一種元素的原子,在撞擊後形成新的元素,但是新元素只能存在1秒鐘。首先被發現的,鎶是1996年在德國的一個實驗室裡首次被創造出的。據測量,沒有一種元素能存活超過1秒,他們是否應該包含在元素週期表內,還有待調查。

1、從核反應堆中製得的稀土元素:鉕(原子序數61)

2019年之人造的:9種牛逼“元素”

英國皇家化學學會稱仙女星座的一些恆星中發現了鉕元素

鉕元素是元素週期表的另一個“另類”,和其相鄰的元素都很穩定,而它卻沒有自己穩定的同位素。1941年,美國俄亥俄州科學家通過照射釹和鐠,得到的產物從屬性上看很像是61號元素。然而20世紀40年代的技術很難提取這種稀土金屬。因此,第61號元素鉕的發現經歷了數年時間,直到後來科學家們從核反應堆中通過人工方法制得。

2.首個人工合成的元素:鍀(原子序數43)

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鍀99是核醫學臨床診斷中應用最廣的醫用核素。圖中顯示的是最早的鍀生成器

1869年,俄國科學家德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫整理化學元素週期表時,發現在鉬元素和釕元素之間缺少了43號元素。這個空缺的元素是鍀,因為該元素不穩定,幾乎從來沒有在地球上被發現過。直到1937年,意大利物理學家卡洛·佩裡埃和埃米洛·塞格雷終於證實了它的存在。他們用氘(重氫)轟擊鉬從而獲得了鍀的同位素,隨後從鈾的裂變產物中得到鍀的許多同位素。科學家如今已發現質量數90-110的全部鍀同位素。鍀是銀灰色金屬,鍀99是核醫學臨床診斷中應用最廣的醫用核素,自然界僅發現極少量的鍀99。

3、中子轟擊鈾製得的元素:鎿(原子序數93)和鈈(原子序數94)

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當時最為先進的原子加速器。正是憑藉這臺原子加速器,鎿和鈈才得以製成

1940年,美國加州大學伯克利分校科學家用中子轟擊鈾獲得鎿,而鎿接著又經過一個衰變的過程從而轉化成鈈。1941年,加州大學伯克利分校科學家制成了重要的鈈239同位素,是製造原子彈的重要原料。二戰末期美國投於日本長崎代號“胖子”的原子彈,就是以鈈239作核裝藥。

4、美國首枚氫彈爆炸的意外發現:鐨(原子序數100)

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1952年,美在太平洋上美國首枚氫彈爆炸試驗的殘留物中意外地發現了鐨-255

1952年,美國科學家在太平洋上美國首枚氫彈爆炸試驗的殘留物中意外地發現了鐨-255,而鐨也可以用較輕的粒子轟擊超鈾元素或由中子俘獲而產生。鐨是為紀念著名的原子物理學家、原子彈先驅恩里科·費米而命名的。費米一生致力於原子物理理論研究工作,也作了許多這方面的實驗性工作,對發展原子彈和原子核反應理論作出了傑出的貢獻。1942年,在他的領導下,在美國芝加哥大學建成世界上第一個原子核反應堆。1945年7月16日在美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯,由他領導成功地試驗了第一顆原子彈。

5、應用於煙霧探測的鎇(原子序數:95)

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許多煙霧探測器都應用了鎇241

發現鐨元素的科學家展開進一步研究,製造出鎇元素。1944年,科學家們利用中子轟擊鈈-239先後產生了鈈-240和鈈-241。此後,他們又在衰變過程中將這些中子轉變為質子,從而得到了第95號元素鎇。鎇241目前應用於煙霧探測器。

6、世界上最貴元素鐦(原子序數:98)

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1960年兩名加州大學伯克利分校的科學家利用和裂變裝置對鐦元素進行研究

科學家們在1952年氫彈試爆的殘骸物中也發現了鐦元素的存在,但鐦並不是一定要氫彈爆炸才能產生。早在1950年,美國核化學家格林·西博格等人就曾用氦離子轟擊鋦從而產生了鐦。該元素是世界上最昂貴的元素,1克價值10億美元。名稱是以美國的加利福尼亞州命名,因為發現它的科學家在加州大學伯克利分校工作。鐦在地殼中並不存在,因為它的核不穩定。直到1975年,全世界才大約有1克的鐦。用途最為廣泛的是鐦252同位素,能以驚人的速度釋放中子,每分鐘達到1.7億個。這一特性使鐦元素非常危險,但是卻能廣泛應用於分析金銀等的純度、檢測金屬疲勞度、啟動核反應堆和探測地雷等方方面面。

7、人工放射性第106號元素

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超重離子線性加速器

隨著更加強大的粒子加速器的問世,科學家們發現了生產高能元素的新途徑。1974年,美國勞倫斯伯克力國家實驗室利用他們的超重離子線性加速器,用氧18離子轟擊鐦-249製造出了第106號元素。第106號元素是一種人工放射性元素,化學符號106或Unh,已發現質量數為259、260、261和263的四種同位素。

8.以德國城市命名的110號元素:第110號元素的電子示意圖

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1994年,德國達姆施塔特市的科學家利用鎳離子轟擊鉛原子從而獲得了一個 -269原子,它的半衰期僅為0.17毫秒。2001年國際理論和應用化學聯合會接受申請,稱其為Darmstadtium,縮寫為“Ds”。

9、元素週期表上的“新丁”:第112號元素

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西格德-霍夫曼等人利用鋅離子照射鉛箔從而製造出了第112號元素

1996年,德國重離子研究所科學家西格德·霍夫曼等人利用鋅離子照射鉛箔從而製造出了第112號元素。然而,這種元素的原子隨即衰退,因此霍夫曼只知道他們已經制造出一種新元素。直到2004年,日本一家實驗室重新發現這種新元素後,才驗證第112號元素的存在。國際純粹與應用化學聯合會臨時將這一“超重元素”命名為“Ununbium,“ Ununbi”一詞起源於拉丁語。

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