2006年就發現118號元素,現在還毫無進展,元素到盡頭了?

2021-01-11 星辰大海路上的種花家

元素到底有多少種?宇宙中的其它地方有沒有地球上沒有的元素,這都是大家十分關心的話題,畢竟除了月球以外,還沒有什麼物質從別的星球帶回來,這兩個問題有答案嗎?

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。

門捷列夫將將元素按原子量橫向或縱向排列,並在元素的化學性質開始出現重複時另起一行,另外還在周期表中的未知元素未知留下空缺,另一個是同族元素應具有相似性質,他會不按原子量的大小去安放元素,並且根據元素的熱容量大膽修正釷和鈾的原子量!

在後來根據門捷列夫的元素周期表預言的元素被發現,以及鈾和釷的原子量被證實使得門捷列夫的元素周期表被科學界所廣泛接受。1911年盧瑟福發現原子核後,科學家發現元素的整數核電荷數與其在周期表的排名相同,1913年,亨利·莫塞萊在X射線光譜實驗中證實這一發現,確定每個元素的核電荷數,原子的核電荷數等於其質子數,並決定每個元素的原子序數。

元素和元素之間的差異究竟有什麼決定的?

上文中亨利·莫塞萊發現元素的序號和核電荷數一致,其實就是是質子數,因為組成原子核有兩種粒子,一種是質子,帶正電,一種是中子,而中子不帶電,所以亨利·莫塞拉的發現就決定了元素的屬性!

決定元素物理和化學屬性的總共有三個要素,第一個是質子數,直接決定元素序號,第二個則是中子數,它會讓元素成為另一種化學屬性幾乎相同的同位素,還有一種則是核外電子數,和元素的質子數一起決定了元素是金屬還是非金屬,是活潑還是不活潑!

元素是怎麼來的?

所有的元素都是從氫元素轉變而來的,當然氫元素誕生於宇宙大爆炸,這個過程就不展開了,下文主要討論氫如何變成其它元素!

氫元素只有一個質子,它無法直接結合成兩個質子的氦,需要其中一個質子經過漫長的能量吸收過程變成中子,然後在和質子一起結合成氘,接下來氘才能和氫一起聚變成氦-3,最後氦三和氦三聚變成氦四,外加兩個氫原子!

這就是太陽上正在發生的過程,以太陽這顆恆星的溫度,最多到碳和氧,不過比太陽大質量的恆星會繼續變成更重的元素,從氦四後的過程如下:

氦-4 → 鈹-8 → 碳-12 → 氧-16 → 氖-20 → 鎂-24 → 矽–28 → 硫–32 → 氬–36 → 鈣–40 → 鈦–44 → 鉻–48 → 鐵–52 → 鎳–56

其餘的元素在紅巨星內部會通過慢中子捕獲,以及超新星中的快中子捕獲獲得更重的元素,比如黃金和更重的放射性元素等!自然界能大量存在的最大序號元素是鈾(比如錼和鈽在自然界中痕量存在),它最常見的同位素是鈾-235和鈾-238。

之後的元素都是微量或者是人造元素

有沒有比118號更大的元素?

如何製造重元素?上文說的紅巨星內部的慢中子捕獲和超新星的快中子捕獲就是,它的原理不複雜,一個原子和捕獲中子後,可能不穩定,中子會經過β衰變成質子,最後得到的元素將會變成元素序號+1的新元素,它可以一直累加,但太多的質子和中子堆在一起會不穩定,當然中子數是元素變成放射性同位素的首要原因,這些放射性同位素會衰變。

當然也可以通過這種手段製造短時間內存在的超鈾元素,或者用質子加速器去撞擊另一種原子核,讓兩者聚合在一起形成新的元素,能形成什么元素那就鬼知道了,只是讓某些組合可能會形成新元素的方向努力,接下來就是花老大的錢去撞擊,產生一丟丟元素!

這些元素無法穩定存在,大致上元素序號越高,存在的時間就越短,所以後面的人造元素就是小時、分鐘、秒、毫秒級的存在,比如118號元素Oganesson它的半衰期只有,它最穩定的同位素Og-295,半衰期為181毫秒!

穩定島理論

上文我們說了一個事實,中子是導致原子核不穩定的罪魁禍首,很多穩定的元素的同位素具有放射性,就是中子數過多所致,而質子數過多,也會不穩定,就是高序號元素都是放射性元素!

但同時還有一個非常有趣的事實,當原子核中的質子和中子數為幻數或者兩者均為幻數時,原子核表現會特別穩定!已經發現的幻數有2(氦)、8(氧)、20(鈣)、28(鎳)、50(錫)、82(鉛)以及126(?),這126號元素是處在放射性元素中的理論穩定元素!

而118號元素都半衰期已經在毫秒內,但穩定島理論預言126號元素是穩定存在的,所以科學家都在削尖腦袋製造126號元素,但迄今為止,除了118號元素外,還未能再前進一步,甚至預言中的119和120號元素還在天上飛呢!

當然根據精細結構常數推測出的穩定元素是137號,而以電子不可超過光速理論極限的序號是172號,但這些元素似乎距離我們太遠了,即使是126號元素也還遙遙無期!但我們有理由相信,元素肯定不會止步於118號,只是我們需要更巧妙的方式來製造這些超重元素。

相關焦點

  • 2006年就發現了118號元素,為什麼到盡頭了?
    元素沒有盡頭,只是發現和製造新元素越來越難。 科學家們一直認為118號元素以上還有更高序數的元素存在,只是序數越高的元素就越不穩定,越難發現和製造了。這些年世界的科學家們一直在孜孜不倦的尋找和製造新的元素,有的已經取得了很大進展,只不過到現在還沒有得到世界權威組織確認,因此沒有編入元素周期表,成為新的元素而已。
  • 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?
    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?
  • 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。
  • 118種元素已經發現多年,再沒發現新的,難道元素發現到頭了?
    先說結論:沒有盡頭,只是發現和製造新元素越來越難。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。鈣的原子序數為20,鉲的原子序數為98,轟擊融合成序數118,從而得到一個全新的原子,這就是原子核包含118個質子和179個中子的118號元素Og。118號元素只獲得過3個原子,其中一個於2003年撞擊試驗中獲得,另外兩個在2005年的實驗中獲得。
  • 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。科學家利用第二種方法確實找到了不少高順位的元素。從93號元素錼開始,後面找到的元素基本上都是通過人工的方法合成的,這裡多補充一句,93號元素之前也有一部分的元素是在自然界沒找到的,是通過人工合成的。那如今科學家合成到了幾號元素呢?答案是:118號元素。
  • 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?
  • 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。
  • 人工合成118號元素 「活」了萬分之九秒(組圖)
    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。
  • 科學網—元素周期表有沒有盡頭?
    6月8日,IUPAC正式公布了4種新發現元素的名稱:113號元素Nihonium(Nh)、115號元素Moscovium(Mc)、117號元素Tennessine(Ts)和118號元素Oganesson(Og)。 其中,113號元素是首個被亞洲國家率先發現的新元素,日本理化學研究所森田浩介團隊最終使用了日本本國發音來命名。
  • 113號、115號、117號和118號元素有了中文名稱
    【觀察者網 綜合報導】據中國青年報5月9日消息,今天,中國科學院、國家語言文字工作委員會、全國科學技術名詞審定委員會在北京聯合舉行新聞發布會,正式向社會發布113號、115號、117號、118號元素中文名稱。這4個元素的中文發音依次為「nǐ」「mò」「tián」 「ào」。
  • 元素周期表裡的118種元素,只要有錢都能夠收集到嗎?
    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。我們都知道,目前元素周期表有118種元素,每一種元素獲取的難易程度也不同。曾經有人想收集完所有的元素,可是最後卻發現無法實現。有人可能認為,雖然錢不是萬能的,但是對於這些元素,只要有錢都能夠收集到,事實真是如此嗎?
  • 118種了,元素周期表有盡頭麼?
    俄國和德國一口氣搞出了好幾個元素。後來美國也用起來冷熔合,全球科學家一起向更大號元素的方向進發。經過科學家們一波波的神操作。2016年,美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室科學家與俄羅斯科學家合作,利用俄國的回旋加速器,成功搞出了118號元素,不過這個元素存在的時間不足1毫秒。
  • 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。
  • 元素周期表裡的118種元素,只要有錢都能夠收集到嗎?異想天開
    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。我們都知道,目前元素周期表有118種元素,每一種元素獲取的難易程度也不同。曾經有人想收集完所有的元素,可是最後卻發現無法實現。有人可能認為,雖然錢不是萬能的,但是對於這些元素,只要有錢都能夠收集到,事實真是如此嗎?
  • 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。
  • 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。
  • 第113、115、117和118號元素即將完結元素周期表第七周期
    2015年12月30日,IUPAC秘書處通過郵件向包括中國化學會在內的成員們通告,根據IUPAC/IUPAP聯合工作組於1991年制定的元素發現準則,第113、115、117和118號元素的申請和確定已經完成。上述四種元素補齊了元素周期表的第七行(第七周期)。來自日本、俄羅斯和美國的發現者現受邀分別對上述元素名稱和符號提出建議。
  • 人工合成119號元素:地球上的下一個新生?(圖)
    當我們翻閱過去這張表,表裡還留有一些空格,門捷列夫堅定地認為:每個空格裡應該有一種符合這張表格規律的未知元素來佔有。  到今天,現代的元素周期表與原先的周期表已經有了本質的變化,各元素已經不再按照原子量由輕到重來排列,而是按照原子序數(即是原子核內質子數目的多少)來排列。
  • 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。