「人造元素」是什麼?最早的人造元素有哪些你知道嗎?

2020-12-04 知識就是力量

本文來自:百度知道日報

(文章來源《院士講科學》,該書由《知識就是力量》雜誌社總策劃,科學普及出版社出版)

學過化學的同學們都知道,在元素周期表上, 我們可以找到一些帶有 「*」 記號的元素。 它們是在自然界中不存在, 只能通過核物理學方法人工製得的元素, 被稱為 「人造元素」 。

今天我們就來了解一下人造元素是從什麼時候開始出現的,並了解一下最早被造出來的人造元素是哪些。

「鎝」元素與「鉕」元素

19世紀,沙皇俄國的化學家德米特裡·伊萬諾維奇·門捷列夫在編制元素周期表的時候發現, 在人類已知的元素當中, 有一些需要補完的 「空缺」 元素。 因此, 他不僅為這些元素預留了空間, 而且通過計算預言了它們的性質。在這些元素當中,原子序數為43的 「類錳」 一直困擾著化學界,因為它似乎在自然界當中並不存在。

直到1937年, 美國加州大學伯克利分校的物理學家歐內斯特·勞倫斯, 使用他發明的回旋加速器加速含有一個質子的氘原子核, 去 「轟擊」 42號元素鉬, 才找到了這種元素。由於它是第一個用人工方法製得的元素,因此按希臘文Technetos(人造)命名為「鎝」(Technetium) 。

1939年, 勞倫斯因為發明回旋加速器和製成第一種人造元素的成就, 獲得了諾貝爾物理學獎。

今天我們已經知道, 鎝的所有同位素都是放射性的, 因此, 在漫長的地球歷史當中, 所有的鎝都已經衰變。 而今,人們如果想要得到鎝, 仍然只能通過人工方法製取, 不過技術已經比較成熟。

在鎝之後, 人們又通過核物理學提供的 「轟擊」 思路, 製得了61號元素鉕, 從而補完了鑭系元素。 不過, 後來人們又在自然界中發現了鉕,因此它是否仍然算作人造元素,目前尚存爭議。

西博格和麥克米倫發現「超鈾元素」

更為重要的人造元素成果,是由美國著名化學家格倫·西奧多·西博格和埃德溫·麥克米倫進行的 「超鈾元素」 研究。

我們知道, 在自然界中可以找到的最重的元素,是原子序數為92的鈾。 因此,化學界將原子序數為93的錼, 以及之後的所有元素, 都稱為 「超鈾元素」 。從1940年開始,西博格總共發現了10種超鈾元素。他也因為人造元素領域的研究工作,與麥克米倫分享了1951年的諾貝爾化學獎。

每一種元素都有自己的特性和用途,人類造出那麼多的人造元素,在未來會有哪些特性和應用呢?讓我們一起期待吧!

相關焦點

  • 第一個人造元素—鎝的故事
    表中的一百多號元素構成了我們所處的這個世界。   而在這上百號化學元素當中,有一部分最初並不是在自然界中發現的。科學家們通過人工核反應合成並鑑定出了它們,我們稱其為人造元素。   1937年,美國加州大學伯克利分校物理學家歐內斯特·勞倫斯,使用回旋加速器加速氘原子核去「轟擊」42號元素鉬,製得了43號新元素。然後送給兩位義大利化學家佩裡埃和西格雷進行鑑定,並由他們將其命名為「鎝(Tc)」。
  • 恐怖的元素周期表!你知道買下1克表中的所有元素需要多少錢嗎?
    導讀:我們知道,雖然組成世界的物質多不勝數,但基本元素卻非常少,幾乎所有的物質都是這些元素之間相互作用的產物,而這些組成世界的基本元素之間存在著某種聯繫,而展示這些元素和其聯繫的表格便是元素周期表!元素周期表元素周期表包含7個周期,16個族,一共有118種元素,不同的元素有著不同的特性。
  • 人造太陽的前世今生
    為什麼核聚變裝置被稱為「人造太陽」?核聚變裝置研發過程中,遇到了哪些難點,科學家們又如何克服?9月18日,「走近科研團隊,感受科技魅力」線上直播活動由中國科協科普部主辦,果殼、「書香中國•北京閱讀季」協辦,並得到北京廣播電視臺及中國科學院大氣物理研究所的共同支持。
  • 「人造超新星」已經實現,「人造黑洞」有可能實現嗎?
    要知道超新星爆炸的亮度是可以媲美一個星系的,是極其劇烈的反應,要在地球上造出一顆超新星是無比艱難的。但是有一個科研小組最近對外宣布他們實現了人造超新星。那到底是咋回事呢?超新星到底是什麼?要了解這個問題之前,我們就得先搞清楚:什麼是超新星?超新星有什麼用?
  • 「人造太陽」技術是什麼?太陽也能被製造出來嗎?
    石油、煤、天然氣等,都是人類賴以生存的不可再生能源,但是它們終有一天將被開採耗盡。到那時,地球上的人類將會面臨嚴重的能源危機和環境危機。因此能源問題一直是世界各國都高度重視的基礎科學研究問題。長期以來,科學家們一直在苦苦找尋數量大、汙染少的新能源,以維持人類社會的可持續發展。
  • 人造肉到底是用什麼做的,裡面有肉嗎?
    你吃肉嗎,你愛吃肉嗎?這看起來很簡單的問題,其實是個大問題,這眼看就要過年了,但是豬肉的價格是居高不下,其它肉類都有漲價,看起來今年春節要想吃肉都困難了。
  • 人造石膠水在什麼地方買?人造石膠水價格貴嗎?
    人造石膠水在什麼地方買?渠道有三個,讓您可以清晰了解人造石膠水的購買渠道和市場價格多少。渠道二:搜尋引擎如百度、360搜索、Sogou等;直接打關鍵字,搜索接觸到人造石膠水生產廠家,沒有中間商、貿易商賺差價,快捷方便。渠道三:直接到人造石膠水生產廠家採購;板材廠、加工師傅之間互相推薦的人造石膠水也不錯,口碑好、品質好的產品自己口口相傳。
  • 人造鑽石與天然鑽石已無差別,你還會買天然鑽石嗎?
    我們只需要做一個實驗就知道,如果我們手裡拿著鑽石,只需要輕輕用力就能夠在絕大多數的金屬上劃出痕跡。但是反過來,絕大多數的金屬都沒有辦法在鑽石上留下痕跡。正是因為鑽石強大的硬度,所以我們又將鑽石稱為金剛鑽,以此顯現它的金剛不壞之軀。鑽石這種堅硬的品質,對於我們的日常生活而言,往往並沒有什麼實際的用途。但是在工業上,硬度大的物體往往都可以被用為各種切割設備的鑽頭。
  • 元素周期表的元素在宇宙中只佔冰山一角嗎?
    在目前的元素周期表中,前七個周期都已經填滿,總共包含了118種元素。前94號元素都是在自然界中存在的,儘管有些只是微量存在。95號之後的元素都是在實驗室中人工合成的,所以它們又被稱為人造元素。之所以人造元素在自然界中不存在,是因為這些元素的原子核非常大,往往具有放射性,導致它們極為不穩定,半衰期十分短暫,有些只有幾毫秒,所以它們很快就會衰變成較輕的原子核。即使地球上或者宇宙中的其他地方存在94號以上的元素,但它們的存在時間也是非常短暫,並且含量非常少。
  • 人造草坪隨處可見你知道它的材料是什麼嗎?
    今天為大家分享人造草坪的原料聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和人造草坪給我們帶來的益處。人造草坪其原料多為聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)為主,也可用聚氯乙烯和聚醯胺等。片葉上著以仿天然草的綠色,並需加紫外線吸收劑。聚乙烯(PE):手感更為柔軟、外觀和運動性能更接近天然草,被用戶廣泛接受。是目前市場上使用最廣泛的人造草纖維原材料。
  • 人造草坪有哪些類型?使用壽命長嗎?
    人造草坪是通過化學材料合成的一種能替代天然草的仿真草坪,不過這種仿真草坪在很多方面都體現出它的優勢和特點,現在使用的概率比較高。比如像學校運動場,幼兒園,以及其他的事業單位,以及家庭都能使用到這種草坪。那麼人造草坪有哪些類型?使用壽命長嗎?
  • 你期待人造肉嗎?第一塊人造培養肉誕生,裡程碑意義後的思考
    言外之意是什麼,這塊肉的價值遠遠超過市場上我們買的20多塊錢一斤的豬肉。 按照這個邏輯,是否可以解決為人造培養肉的價值也應該超過正常的豬肉。 對嗎? 那麼,究竟人造培養肉的營養價值有哪些呢?
  • 走近「人造太陽」|有太陽,為什麼還要人造「太陽」?
    「EAST是中國自主研發的,世界上第一個全超導磁體、非圓截面託卡馬克實驗裝置,它擁有類似太陽的運行機制,因此又有『人造太陽』之稱。」中科院合肥物質科學研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋雲濤說。有太陽,為什麼還要造「人造太陽」?科研人員介紹,因為煤、石油、天然氣未來有枯竭的危險,還存在一定的環境汙染。
  • 看了這份圖像版的元素周期表才知道,原來生命的基礎是它
    一直以來,我們都知道自然界中有很多元素,而單單被人類發現的,就已經有118種之多了。但是我們卻不知道這些元素都在哪些地方,有什麼作用,人體中又有哪些元素。但是看了這份圖像版的元素周期表後,小夢終於對這些問題有一些了解了。
  • 寧波BD裝飾之室內用人造大理石有輻射嗎?有哪些危害?
    現在的裝修設計中最常見的就是大理石材質的使用,搭配方便同時還能起到很好的裝飾效果,而現在市面上基本上都是屬於人造大理石材質,不少業主對其特質表示疑問,大理石有沒有輻射呢?對身體有沒有危害呢?一起來了解一下吧!人造大理石有輻射嗎?
  • 元素周期表中最貴的元素是什麼?
    鑥目前已知的元素達到了118種,元素周期表中的前七個周期已經剛好填滿。從1號氫元素到94號鈽元素都可以在地球上找到,而94號元素後面的元素都是人工合成的。元素周期表正所謂物以稀為貴,自然界中存在非常少的元素,或者需要依靠昂貴的人工方法製造出的人造元素都非常昂貴。
  • 其他星球上會有地球上沒有的元素嗎?
    2019年是聯合國大會宣布的「化學元素周期表國際年」,是為了紀念門捷列夫發現元素周期表150周年。元素是具有相同核電荷數(質子數)的一類原子的總稱,元素按照原子序數從小到大的順序可以排成元素周期表。元素周期表中超過92號的元素絕大多數是人造元素,人造元素不斷地擴大著元素周期表,92號之前的也有一些元素的同位素是人造出來的。原子核是由質子和中子組成的,質子間的庫倫相互作用力是斥力,中子的存在使得核子可以通過強相互作用結合成原子核。人造元素往往就是利用中子俘獲或者富含中子的粒子流和錒系元素發生聚變反應來製造。
  • 加入人造肉、松露和科幻元素,2020年粽子大賞來了
    這支集科幻大片、美食紀錄片與周星馳電影風味於一身的三分鐘短片,似乎在討論「什麼是一支好的廣告」,也讓人不禁停下裡審視「粽子」這種國民食物的意義:這種可以用晶瑩剔透的米糰包裹上各種神奇元素的食物是舌尖上的溫軟、是一種時令儀式感,或許也是一種期待新鮮、記錄時代的時光切片。而話說回來,今年的粽子又有什麼值得期待?
  • 純化對天然和人造石墨粉微觀結構有哪些影響?
    為了驗證純化後的天然石墨粉(NFGP)和人造石墨粉(AGP)在微觀結構特徵上的差異,清華大學核能與新能源技術研究所Xiangwen Zhou通過對天然石墨粉(NFGP)和人造石墨粉(AGP)淨化前後的微觀結構特徵進行對比分析,得出淨化工藝對NFGP和AGP微觀結構的影響。結果表明,淨化對石墨粉的灰分含量、雜質元素含量、比表面積(SSA)、石墨化程度有較大影響。
  • 有太陽,為什麼還要人造「太陽」?
    有沒有可能在地球上造出一個「人造太陽」,它能給人類帶來什麼?春節前夕記者走基層,不僅走進田間地頭、廠礦車間,也走進科技自立自強的大基層,來到建有「人造太陽」大科學裝置的合肥科學島,一探究竟。  高約11米,直徑約8米,重400餘噸,看上去像一個巨大的「罐子」,頂部飄揚著五星紅旗——這就是全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)。