118號元素在十幾年前就被證實存在，元素周期表到盡頭了嗎？

2020-12-24 星球上的科學

自1869年，俄羅斯化學家提出元素周期表之後，元素周期表經過了100多年的發展已經由當時的63種元素擴充到了現在的118種元素，其中92種為天然元素，26種為合成元素，即不穩定的放射性元素。

但是自2006年俄羅斯科學家宣布合成118號元素之後，就再也沒有新的元素出現了，難道元素只有118種嗎？元素到底有多少呢？


元素周期表。

在1869年，門捷列夫根據當時發現的63種元素排列出了著名的元素周期表，不僅預測了那個時候未知元素的存在，而且還預測了它們的性質。

截止到目前為止，已經被正式確認發現的元素共有118種：氫氦鋰鈹硼，碳氮氧氟氖 ……相信大家在高中都已經對前二十個元素滾瓜爛熟，畢竟元素周期表可是學習化學的一個武林秘籍，事實亦是如此。


化學學科從一開始就在和元素打交道，但是我們有沒有想過為什麼會是這樣的一個排序呢？其實這是因為每一種元素都對應著一個編號，這個編號的大小剛好等於該元素原子核內的核電荷數，這個編號也被稱為原子序數（原子核中的質子數，在數值上等於該元素原子的核電荷數）。


而元素周期表就是根據原子序數遞增的順序排成行的，除此之外，根據原子最外層的電子排布規律，科學家們又將最外層電子數相同的元素排在了同一列，這樣就把元素周期表有序的排列了起來。

目前已知最重的元素——118號元素

118號元素被命名為oganesson，元素符號為Og，其半衰期只有12毫秒。該元素是由俄羅斯科學家與美國科學家合作發現，名字是為了紀念核物理學家尤裡·奧加涅相教授（Professor Yuri Oganessian） 在發現新元素方面所作出的貢獻。


在2016年，科學家還曾利用迴旋加速器把118號元素做出來了，但可惜的是這個元素只存在了不到一毫秒的時間，之後就立即衰變成了原子量比較小的其他元素：首先從118號元素衰變成了116號元素，接著又繼續衰變，衰變成了114號元素，然後又衰變成了112號元素，最後一分為二。


新元素的探索之路。

目前已經確認的共有118種元素，從93號元素錼開始，後面找到的元素基本上都是通過人工方法合成的，而在93號元素之前也有一部分元素是在自然界不存在的，也是通過人工合成的。

目前人類對於新元素的探索主要是從人工合成和自然探索兩個方面進行的，其中新元素的人工合成主要是通過高能中子長期輻照、核爆炸和重離子加速器等現代實驗手段來實現的，另外還有的是從宇宙射線、隕石以及天然礦物中發現的。


如物理學家在核反應堆與核爆炸中發現的新的元素錼（Np）、鈽（Pu）、鋂（Am）、鑀（Es是以愛因斯坦的名字命名）等。

如今科學家們也可以在實驗室內利用加速器通過核碰撞創造出新的元素，如在2014年，日本使用rilac直接加速器加速鋅粒子並撞擊一片鉍箔，從而創造出了第113號元素「Unt」。

2016年，科學家們利用人工元素鉲去撞擊鈣，製造出一個原子核中含有118個質子的新原子，即118號元素，這是人類目前製造的最重的元素。


如何合成原子序數更高的元素？

上面也說到了原子序數實際上就是原子核內質子的數量，如氫原子就是帶一個質子的原子，而氦原子就是帶兩個質子的原子，以此類推等等，根據中子數的不同還會有不同的同位素。

說白了，元素越往後其質子數就越多，而要想獲得大號元素就要通過核聚變反應。比如最常見的就是氫核聚變，生成氦原子核。

但是核聚變到一定程度之後，如要想合成鐵元素以上的原子核，就需要巨大的能量，一般不容易發生。


於是科學家就想到了利用加速器讓元素碰撞從而形成一個更重的新原子核。可是這樣的辦法並沒有多大效果，因為就算發生了碰撞也必須要在適當的能量下發生，若能量過低的話，原子核就會發生反彈；能量太高的話，新的原子又會發生炸裂。

於是後來科學家又想了其他辦法——核融合，這又分兩種，一種叫做熱熔合，是指把一個原子序數很高的原子核作為靶子，然後用氘核或者氦核去撞擊這個原子核來增加能量。


而冷融合同樣也是利用原子序數較大的原子核當靶子，但是卻是用原子序數較高的原子核去撞碰，利用這種方法確實也找到了一些新元素，但是這些新的元素壽命極短。

科學家們也一直都在朝著更大號元素的方向前進，但之後製造出新的超重元素所面臨的阻力也越來越大。

元素越往後質子數就越大，但實際上質子數是沒辦法無限大的。

眾所周知，原子核是有個球形殼包裹著裡面的質子和中子，而裡面的質子和中子是靠「強相互作用力」作用在一起的，這個力超級大，不過作用距離卻很短，在10 ^-15m左右，也就是說只要大於這個範圍，強力在質子和中子之間就不起作用了。


但因為強力的作用距離太短，如果質子和中子數過多的話，力就會「減小」，從而發生衰變，因此質子數就大不了，原子核也不能大於強力，於是就限定了原子序數的上限，相應的元素也就有了上限。

至於元素周期表的盡頭，有科學家預測是137號元素，也有預測是155號元素、172號元素等等，事實究竟如何，現在還無法得知。

相關焦點

  • 2006年就發現了118號元素,為什麼到盡頭了?
    先說說元素周期表118號元素怎麼來的。 目前世界上公認的元素周期表中有元素為118個。排在最後的118號元素符號為Og。 用類似這種方法，人們得到61號元素鉅、98號元素鉲，以後從95號元素鋂、96號鋦、97號鉳，99號鑀，就一直挨著人造出118號Og，使元素周期表上的元素一共有了118號，其中有26個元素為人工製造。現在的元素周期表是序號連接的，中間再也沒有了缺失。
  • 元素周期表有盡頭麼?最後一個元素是幾號元素?
    元素周期表我們上初中的化學課時，就會接觸到元素以及元素周期表，甚至還被老師要求背誦元素周期表的前20位。到了高中，不僅要橫著背，而且還要豎著背。可以說，元素周期表就像是化學這個學科的武林秘籍。這是在2016年做到的，利用的是回旋加速器做出來的，但這個元素只存在了不到一毫秒的時間。可是118號元素就是最後一位了嗎？答案是否定的，這也是科學界的主流看法，目前就要一些科學家在挑戰更高順位的元素。幾年前，日本的理化研究所就曾經宣布合成119號元素。不過，這事還沒有得到完全的確認。
  • 宇宙中最重的元素會是多少號元素?元素周期表有盡頭嗎?
    我們所看到的世間萬物，其實都是由各式各樣的元素構成，在過去的日子裡，科學家將各種元素按原子核內的質子數量（核電荷數）由小到大的順序給它們編了號，原子序數越靠後的元素就越重，例如氫原子核內只有一個質子，那麼它就是1號元素，而氦原子核內有兩個質子，它就是2號元素，其它的以此類推。
  • 元素周期表上的118號元素
    新華網莫斯科２月３日電（記者魏忠傑）俄羅斯杜布納核聯合研究所核反應實驗室主任奧加涅相３日說，該研究所計劃與美國科學家一同在明年年初進行實驗，以合成元素周期表上的第１１８號元素。 據俄塔社報導，奧加涅相說，在實驗中研究人員將用鈣的同位素離子轟擊鉲元素靶，轟擊會導致兩種元素的原子核合併在一起。
  • 2006年就發現118號元素,現在還毫無進展,元素到盡頭了?
    門捷列夫的元素周期表元素周期表是俄國化學家德米特裡·門捷列夫在1869年發布的，不過在門捷列夫以前，早已有科學家試圖對元素的周期特性做一個歸納，但都沒有門捷列夫那麼全面，不過現在的元素周期表和門捷列夫當年發布的也有不少差異。
  • 科學網—元素周期表有沒有盡頭?
    ■本報記者 胡珉琦 去年底，國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）宣布第113，115，117，118號元素存在，這將意味著元素周期表的第七周期將全部填滿，元素周期表總共已經有118個元素了。 新元素的發現究竟是如何實現的，它們會有盡頭嗎？ 重離子熔合蒸發 眾所周知，在自然界中存在的最重的元素是第92號元素鈾。鈾之後的元素稱為超鈾元素，它們只能靠科學家在實驗室裡人工合成。
  • 元素周期表盡頭是172號元素?被相對論逼入死角的化學核心!
    但事實上，在2015年12月之前，元素周期表中的第七行並未被填滿。這些「空缺」的存在是由於一些人工合成的元素尚未得到官方認可。隨著2019國際化學元素周期表年的到來，已被正式確認發現的元素共有118個。元素周期表根據原子序數（原子核中的質子數）遞增的順序排成行，根據原子最外層電子的構型排成列。
  • 元素周期表到底有沒有盡頭?
    其實這和恆星的演化有關，如果有一顆特大質量的恆星，質量大於8倍太陽質量以上（也有說是9倍，10倍的，反正大致就是這麼一個數量級），這個恆星到生命周期的末端時，會像一個巨型的洋蔥頭，一層一層的，每一層的核聚變反應都不一樣。
  • 118種了,元素周期表有盡頭麼?
    元素周期表最後一個元素的序號應該是多少
  • 元素周期表最後元素的上限是137號嗎？
    我們知道目前元素周期表的最後元素已經排到了118號，那麼在118號元素後面是否還存在其他元素呢？其實是有的，根據理論，元素的上限是137個。元素數量的這種限制是因為宇宙中有一個最大速度。也就是真空中光速的極限。此外，僅用玻爾的原子模型和德布羅意的波粒子二元論就可以證明這一點。
  • 元素周期表裡的118種元素,只要有錢都能夠收集到嗎?
    宇宙是一個物質世界，不管是行星，恆星還是其它的各種天體都是由各種物質構成的，而在我們認為的真空中也不是真的空，同樣存在著少量的各種物質。進入科技時代後，人類就開始了對這個物質世界的不斷探索與研究。在研究的過程中，一個個元素物質也不被我們發現，並組成了一個表，這就是大家都非常熟悉的元素周期表。
  • 第113號、115號、117號和118號元素登上周期表
    據中國科學報1月6日報導，4個新的化學元素如今已經被正式添加到元素周期表中，這也意味著，這張表的第七行終於完整了。多年來，第113號、115號、117號和118號元素早已被用鉛筆寫在了元素周期表上，而來自俄羅斯、美國和日本的實驗室也曾多次宣稱發現了這些元素。然而對於這4個新元素的官方認可一直等到了2015年年底—— 一組獨立專家日前一致認為，相關證據是有效的。
  • 118號超重元素發現者現場解讀:元素周期表已經完整了嗎?
    1869年，俄羅斯科學家門捷列夫發表第一張元素周期表，在這張表格上，一共記錄了63個元素。 在此後的150年中，科學家不斷完善著元素周期表，現在這張表格記錄的元素已經達到118個——其中，包括了一些自然界原本不存的重元素。 這些超重元素是怎麼發現的？
  • 十多年來科學家再也沒有合成新的元素,那麼118號元素是盡頭嗎?
    目前人類已經發現或者合成了1~118號元素，理論上118號之後的元素是非常不穩定的，至於自然界存不存在118號之後的元素目前還不得而知，但是在核物理中有一個「超重元素穩定島理論」，預測在126號元素附近會形成一個孤島，從而形成相對穩定的元素。
  • 十多年來科學家再也沒有合成新的元素，那麼118號元素是盡頭嗎？
    目前人類已經發現或者合成了1~118號元素，理論上118號之後的元素是非常不穩定的，至於自然界存不存在118號之後的元素目前還不得而知，但是在核物理中有一個「超重元素穩定島理論」，預測在126號元素附近會形成一個孤島，從而形成相對穩定的元素。
  • 元素周期表裡的118種元素,只要有錢都能夠收集到嗎?異想天開
    宇宙是一個物質世界，不管是行星，恆星還是其它的各種天體都是由各種物質構成的，而在我們認為的真空中也不是真的空，同樣存在著少量的各種物質。進入科技時代後，人類就開始了對這個物質世界的不斷探索與研究。在研究的過程中，一個個元素物質也不被我們發現，並組成了一個表，這就是大家都非常熟悉的元素周期表。
  • 人工合成118號元素 「活」了萬分之九秒(組圖)
    號超重元素，並觀察到其存在了不到1毫秒時間。　　科學家們觀察到了118號超重元素的原子「衰變鏈」過程，證實了這一新的超重元素的存在。這種擁有118個質子的元素是目前已知最重的元素，也是第一種人造惰性氣體。這種超重元素存在的時間極其短暫，約有0.9毫秒,即萬分之九秒，之後即迅速衰變為原子量較小的其他元素：先是從118號元素衰變為116號元素，接著繼續衰變為114號元素，然後又衰變為112號元素，最後一分為二。
  • 元素周期表到底有多長? 日媒:第9周期是盡頭
    參考消息網7月29日報導 日媒稱，日本發現的新元素Nihonium將被列入化學課本的元素周期表中。Nihonium的原子序數為113號，與美國和俄羅斯發現的115號Moscovium、117號Tennessine和118號Oganesson共4個元素一起被正式列入元素周期表後，終於將第7周期全部填滿。
  • 若是把元素周期表的118種元素,各買一克,需要多少錢?
    相信很多小夥伴上學時都學過元素周期表吧，其中更是有很多我們聽都沒聽過的稀有元素，那你知道若是把元素周期表的118種元素，各買一克需要多少錢嗎？首先若是不考慮資金問題，不過現在元素周期表現在已經到了第七周期的118號元素（Og），這裡面大約還有二十幾種人造元素，其半衰期極短，基本上粒子加速器撞來，瞬間就沒了。所以想把這些都收集齊收集非常非常難得，並且有些毒素還有劇毒，要是不小心弄到手上，很容易被請到天上喝茶。
  • 元素周期表真的會在118號後「全劇終」嗎?科學家是這樣說的!
    作者：文/星球科普2016年，伴隨著四種新的化學元素被發現，人們熟悉的元素周期表看起來也終於要「全劇終」了，截至目前，人類已經發現了118種不同的化學元素並填滿了整個化學元素周期表，難道這就意味我們不會再有更多的化學元素被發現了嗎？事實上，僅僅從元素周期表上來看並不意味著它就是完整的，因為沒有人能夠真正知道地球上還能有多少元素的存在。