找来找去也找不到的元素,最后只能自己造,43号元素为何消失了?


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综述
虽然我们很多人在中学之后就已经很少会接触化学了 , 但是提到元素周期表总之是能背出前一二十个 , 至于完整的表单应该就只有专业领域的研究者才会用到了 。
不过大家可能都还记得 , 这张表中的元素是按照一定的规律进行排序的 , 排在第一个就是一号元素 , 第二个就是二号元素 , 以此类推 , 而在这些元素里面有一个比较特殊 , 因为它在地球上基本上没有找到过 , 这个元素就是43号 。

43号锝元素
我们都知道元素周期表的发明者是俄国化学家门捷列夫 , 当然这不是说元素都是他发现的 , 而是门捷列夫基于其它人的工作 , 包括元素及其性质等 。
设计了这样一个呈现其规律的表单 , 这样做就能非常清晰地理解化学元素本身的内在变化 , 也更便于研究者们的研究 , 甚至还能推断出那些还没有发现的元素会有什么样的性质 , 而现实的情况也证明了这个周期表的有效性 。

不管是已经找到的还是还没有找到的 , 我们都能根据这张表辅助实际的工作 , 比如进一步扩展对已经存在的元素的认识 , 或者根据推测在自然环境寻找还未出现的元素 , 而在这当中 , 排在43位的元素却迟迟没有现身 。
所以有人就猜测 , 也许元素周期表其实没有那么准确 , 这个元素根本就不存在 , 又或者它原来是存在的 , 只是经过一些特殊变化之后消失在地球上了 , 但是我们并没有证据证明这两种猜想 , 唯一的办法就是继续研究 。

上世纪初 , 一位科学家在化学元素和x射线之间发现了一些特别的联系 , 这个事实很快引起了科学界的关注 , 很快 , 有人便提出了同位素的概念 , 并且论证了化学元素基本都有同位素 。
所谓同位素指的就是原子序数一样 , 但是本身所含的中子数不同的元素 , 它们相对于原来的元素就被称为同位素 , 在元素周期表当中是被放在一个位置上的 。
而从同位素的角度来观察和寻找之后 , 科学家终于发现了43号元素的踪迹 。

此时距离同位素概念的创造已经过去了二十多年 , 来自意大利的化学家卡洛·佩里埃和另外一位名叫米利奥·赛格累的核物理学家 , 在对一些粒子加速器样本进行鉴定工作的时候 , 发现了一些此前没有发现过的粒子 。
经过他们的反复分析和确定 , 这种例子是通过轰击得到的 , 具体来说就是用中子轰击钼原子核 , 当钼原子核因为这种强力作用发生结构松动的时候 , 从外部就跑进去了一个中子 , 结果就是钼原子本身的质子数被改变 , 成为了一个新的元素 , 也就是我们的43号锝 。

为什么难找
这种被称为锝的元素在现在的地球上可以说是少得不能再少了 , 属于是稀有元素的水平 , 虽然原理上讲我们可以在实验室中通过人为的技术手段获得 , 但是跟元素周期表上的其它元素相比 , 它确实是太难得了 , 这也是为什么科学家将其命名为锝的原因 。
知道了它的存在 , 当然也就能够很快找出它的同位素 , 根据科学家的研究 , 这些锝同位素都有一定的放射性 , 但是半衰期并没有那么长 。

我们知道核电站用来做核聚变反应的铀235是目前已知半衰变周期最长的化学元素 , 时长大概是7亿年左右 , 锝当然没有这么夸张 , 但是也只有400万这个水平 , 放在太阳系和地球的形成背景下 , 已经是非常短了 , 这也是为什么它很难被发现 , 毕竟已经衰变得差不多了 , 就算想找也很难 。
锝跟铀之间还有一个对比 , 因为锝本身就是利用铀进行化学反应之后提取出来的 , 但是仅仅是1毫克的锝元素就需要用1吨以上的铀来做提取 , 其稀有程度显而易见 。

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