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杂谈 |
作者:@中科大胡不归
知乎上有人问:
2015年12月30日IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)确认4种新元素的发现有哪些重大意义?
新闻链接:http://www.cankaoxiaoxi.com/science/20160102/1043627.shtml
美媒:元素周期表将添四位新成员
核心提示:2015年12月30日,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)宣布俄罗斯和美国的研究团队已获得充分的证据,证明其发现了115、117和118号元素。另外,113号元素将成为首个由亚洲研究人员发现并命名的元素。
我的回答:
对化学的意义很小,因为这几个元素都是高度不稳定的。链接的新闻里没有给出半衰期的数值,想必都很短,否则就会作为非常重要的特点提出来了。
在化学元素周期表上,第一个没有稳定同位素的元素是43号元素锝Tc,也就是说质子数为43的所有原子核都是放射性的,无论中子数是多少。在这么小的质子数就出现不稳定元素,是一件令人吃惊的事,因为Tc后面的许多元素仍然是有稳定同位素的。下一个不稳定的元素是61号钷Pm。从84号元素钋Po开始,后面的元素都是不稳定的了。92号元素铀U是最后一个在自然界发现的元素,在铀后面的“超铀元素”都是人工合成的。这则新闻说的就是,IUPAC确认人工合成了113、115、117和118号元素。
虽然一般的趋势是原子核越重就越不稳定,但仍然可能有例外。根据原子核壳层模型,理论家推测在某些质子数附近存在一些“稳定岛”,即具有稳定的或半衰期很长的同位素。114号元素Fl鈇就是这样一个被预言的稳定岛。目前它寿命最长的同位素是Fl-289,半衰期约为2.6秒,确实比较长。有人推测Fl-298是最稳定的同位素,半衰期至少有17天,但尚未成功合成。
根据百度百科,113、115、117和118号元素的原子核分别存在了344微秒、100毫秒、0.1至40毫秒和0.9毫秒。它们在114号的稳定岛旁边,看来都没沾上多少光,没有半衰期长的同位素。所以它们对常规的化学没多大用处,不过对放射化学、核物理是很有意义的。
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