心理学家 原子核越大的元素越不稳定,铁元素最稳定,这种说法靠谱吗?( 二 )


这其实也是铁疙瘩惹的祸 。 恒星演化到后期 , 核心铁疙瘩软硬不吃 , 核聚变就停止了 , 没有了巨大的核聚变辐射压抵御恒星巨大质量形成的向内收缩压 , 恒星外围物质就会急剧塌陷 , 那个速度最快可达四分之一甚至一半光速 。
这种冲向恒星核心铁疙瘩的冲击力是惊人的 , 这个铁疙瘩用“铁头功”硬顶 , 冲击铁核的恒星物质就发生剧烈反弹 , 用差不多速度与冲下来的物质对抗 , 巨大的能量碰撞导致恒星内部热核失控 , 超新星大爆发就不可避免的发生了 。
超新星爆发的能量 , 温度可达千亿度甚至万亿度 , 压力极高 , 任何物质也会被熔融聚合 , 这样就形成了我们现在已知的118种元素 。 形成这些重元素的条件还有一些大质量极端天体的碰撞 , 如中子星相撞等 。
在元素周期表中 , 118种元素 , 最轻的是氢 , 为1号元素 , 核中只有1个质子;最重的是Og((中文读ào , 汉字是一个“气”字头 , 下面一个“奥”字 , 现在的电脑还无法打出来 , 因此许多地方常用“气奥”表示) , 核内有118个质子和179个中子 。
原子的稳定与中子数密切相关 。
以铁元素为界 , 只是核裂变和核聚变的分水岭 , 并不是原子稳定不稳定的分水岭 。 当然 , 原子序数达到一定程度后 , 原子序数越高 , 元素稳定性就越差 , 也有一定道理 。 比如92号以上的元素 , 人们就很难从自然界得到 , 只有通过人工制造才能够取得 , 而且有的元素寿命极短 。
元素周期表中人造元素有26个 , 从93号元素镎(Np)开始 , 到118号元素Og 。 虽然序数越高的元素越容易裂变 , 但制造这些元素的方法主要还是采取做加法 , 就是用核聚变的方法 。 科学家们在加速器里或对撞机里 , 将一个较小原子核用巨大能量加速到接近光速 , 轰击另一个相对较小的原子核 , 这样就让两个原子核融合到一起 , 从而得到一个更大的原子核 。
如最重的元素Og , 就是俄罗斯科学家在U400回旋加速器里 , 将钙-40离子加速 , 轰击人造元素锎-249 , 制造出了3个包含118个质子和179个中子的Og原子 。 这种元素在自然界只能存在0.9毫秒 , 也就是万分之九秒 , 就会迅速衰变为116号元素 , 然后又会继续衰变成114号元素、112号元素 , 最终分裂成两个较小其他原子而稳定存在 。
但元素的稳定不稳定与核中的中子数有着更密切关系 。 当中子数与质子数比例达到一定值时 , 元素就会变得极不稳定 , 而不管这个原子序数是大还是小 。 所谓放射性元素就是这种元素 , 它们会从原子核中不断释放粒子和射线 , 衰变成另一种元素 。
最小序号的氢元素 , 其同位素7H , 原子核中只有1个质子 , 但却有6个中子 , 由此极不稳定 , 其半衰期只有2.3*10^-23s(秒) , 也就是一千万亿亿分之2.3秒 。
这就是原子核稳定不稳定的原因 。 谢谢阅读 , 欢迎讨论 。
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