冒牌自然老師

引自科學網
7月27日夜間，位於莫斯科郊外的杜伯納國際聯合核研究所的專家們啟動新元素合成實驗，如果順利的話，實驗結束時將會合成門捷列夫元素週期表上第117號新元素。
 
該所專家對媒體表示，他們的實驗是在重離子加速器中用鈣48原子轟擊錇249，以獲得新 元素。該所核反應實驗室主任謝爾蓋•德米特裏耶夫表示：“實驗用的錇靶來自于季米特洛夫格勒的核反應爐研究所，現在已經放入У－400迴旋加速器。隨著回 旋加速器的啟動，實驗已經開始。”
 
俄羅斯媒體稱，實驗用的靶——錇，恐怕是目前已知的最為昂貴的金屬，每克價值上千萬美元，這次實驗雖然僅用了25毫克，但也價值不菲。
 
此次實驗是由杜伯納國際聯合核研究所與美國橡樹嶺國家實驗室聯合進行的。美國橡樹嶺國家實驗室專門為實驗提供了25毫克錇，俄方研究人員在季米特洛夫格勒的核反應爐研究所將這25毫克錇加工成了錇靶。
 
自然界中不存在原子數超過92（原子核中的質子數）的元素。原子數超過92的重元素，如鈈，只能在核反應爐中製備；原子數超過100的重元素，則只能通過離子加速器，用轟擊重離子靶的方式獲得。“靶”與“彈”在加速器中結合，形成新元素。
 
此前，杜伯納國際聯合核研究所核反應實驗室曾用相同辦法獲得了原子數從112至116的超重元素，以及迄今為止最重的第118號元素。如果此次117號元素成功合成，7種相鄰新元素都將與一個研究所的名字聯繫在一起，這在世界科學界是非常罕見的。


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據國外媒體報導，從遙望無際的廣袤宇宙，到身邊的萬物，都是由一些最簡單、最基本的物質 ——化學元素組成。元素週期表前26種元素，從氫到鐵都是在恒星內部核聚變過程形成的，而從27號元素鈷起自然存在的元素都是由於超新星爆炸形成的。而還 有一些元素是科學家在實驗室人工合成的。人工合成元素是一項艱巨的工作，科學家可能需要十餘年的實驗、檢測，只能得到一刹那成功的喜悅，因為有的人工合成 元素只能存在很短的時間。以下是誕生於實驗室的9大人工合成元素。
 
1、首個人工合成的元素：鍀(原子序數43)
 

今天，鍀99是核醫學臨床診斷中應用最廣的醫用核素。圖中顯示的是最早的鍀生成器。
 
現代化學的元素週期表是1869年俄國科學家德米特裏•伊萬諾維奇•門捷列夫首先整理 的。他將當時已知的63種元素依原子量大小並以表的形式排列，把有相似化學性質的元素放在同一行，這就是元素週期表的雛形。但是當時他遇到了一個難題，發 現在鉬元素和釕元素之間缺少了43號元素。這個空缺的元素是鍀，因為它是原子序最低的沒有穩定同位素的元素，因為該元素不穩定，幾乎從來沒有在地球上被發 現過。直到1937年，義大利物理學家卡洛-佩里埃和埃米洛-塞格雷終於證實了它的存在。他們用氘(重氫)轟擊鉬從而獲得了鍀的同位素，隨後從鈾的裂變產 物中得到鍀的許多同位素。科學家如今已發現質量數90～110的全部鍀同位素。鍀是銀灰色金屬，鍀99是核醫學臨床診斷中應用最廣的醫用核素，自然界僅發 現極少量的鍀99。
 
2、從核反應爐中制得的稀土元素：鉕(原子序數61)
 

英國皇家化學學會(Royal Society of Chemistry)稱仙女星座的一些恒星中發現了鉕元素。
 
鉕元素是元素週期表的另一個“另類”，和其相鄰的元素都很穩定，而它卻沒有自己穩定的同 位素。1941年，美國俄亥俄州科學家通過照射釹和鐠，得到的產物從屬性上看很像是61號元素。然而20世紀40年代的技術很難提取這種稀土金屬。因此， 第61號元素鉕的發現經歷了數年時間，直到後來科學家們從核反應爐中通過人工方法制得。
 
3、中子轟擊鈾制得的元素：錼(原子序數93)和鈈(原子序數94)
 

這張照片拍攝於1939年，圖中顯示的是當時最為先進的原子加速器。正是憑藉這台原子加速器，錼和鈈才得以製成。
 
1940年，美國加州大學伯克利分校科學家用中子轟擊鈾獲得錼，而錼接著又經過一個衰變 的過程從而轉化成鈈。1941年，加州大學伯克利分校科學家製成了重要的鈈239同位素，是製造原子彈的重要原料。二戰末期美國投於日本長崎代號“胖子” 的原子彈，就是以鈈239作核裝藥。
 
4、美國首枚氫彈爆炸的意外發現：鐨(原子序數100)
 

1952年，美國科學家在太平洋上美國首枚氫彈爆炸試驗的殘留物中意外地發現了鐨-255。
 
1952年，美國科學家在太平洋上美國首枚氫彈爆炸試驗的殘留物中意外地發現了鐨 -255，而鐨也可以用較輕的粒子轟擊超鈾元素或由中子俘獲而產生。鐨是為紀念著名的原子物理學家、原子彈先驅恩裏科•費米而命名的。費米一生致力於原子 物理理論研究工作，也作了許多這方面的實驗性工作，對發展原子彈和原子核反應理論作出了傑出的貢獻。1942年，在他的領導下，在美國芝加哥大學建成世界 上第一個原子核反應爐。1945年7月16日在美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯，由他領導成功地試驗了第一顆原子彈。此外，他還研究宇宙射線來源，對天體物理 學也有一定貢獻。費米因中子方面的研究工作，於1938年獲諾貝爾物理學獎。
 
5、應用於煙霧探測的鋂(原子序數：95)
 

許多煙霧探測器都應用了鋂241。
 
發現鐨元素的科學家展開進一步研究，製造出鋂元素。1944年，科學家們利用中子轟擊鈈-239先後產生了鈈-240和鈈-241。此後，他們又在衰變過程中將這些中子轉變為質子，從而得到了第95號元素鋂。鋂241目前應用於煙霧探測器。
 
6、世界上最貴元素鉲：一克價值10億美金(原子序數：98)
 

1960年兩名加州大學伯克利分校的科學家利用核裂變裝置對鉲元素進行研究。
 
科學家們在1952年氫彈試爆的殘骸物中也發現了鉲元素的存在，但鉲並不是一定要氫彈爆 炸才能產生。早在1950年，美國核化學家格林-西柏格等人就曾用氦離子轟擊鋦從而產生了鉲。該元素是世界上最昂貴的元素，1克價值10億美元。名稱是以 美國的加利福尼亞州命名，因為發現它的科學家在加州大學伯克利分校工作。鉲在地殼中並不存在，因為它的核不穩定。直到1975年，全世界才大約有1克的 鉲。用途最為廣泛的是鉲252同位素，能以驚人的速度釋放中子，每分鐘達到1.7億個。這一特性使鉲元素非常危險，但是卻能廣泛應用于分析金銀等的純度、 檢測金屬疲勞度、啟動核反應爐和探測地雷等方方面面。
 
7、人工放射性第106號元素

 
超重離子線性加速器
 
隨著更加強大的粒子加速器的問世，科學家們發現了生產高能元素的新途徑。1974年，美 國勞倫斯伯克力國家實驗室利用他們的超重離子線性加速器，用氧18離子轟擊鉲-249製造出了第106號元素。第106號元素是一種人工放射性元素，化學 符號106或Unh，已發現質量數為259、260、261和263的四種同位素。
 
8、以德國城市命名的110號元素
 

第110號元素的電子示意圖。
 
1994年，德國達姆施塔特市的科學家利用鎳離子轟擊鉛原子從而獲得了一個钅達-269 原子，它的半衰期僅為0.17毫秒。2001年國際理論和應用化學聯合會已接受科學家提議，以達姆斯塔特這一地名來命名最早由該所科學家發現的第110號 化學元素，稱其為Darmstadtium，縮寫為“Ds”，新元素名將于2003年8月起開始生效。
 
9、元素週期表上的“新丁”：第112號元素
 

德國重離子研究所科學家西格德-霍夫曼等人利用鋅離子照射鉛箔從而製造出了第112號元素。
 
1996年，德國重離子研究所科學家西格德-霍夫曼等人利用鋅離子照射鉛箔從而製造出了 第112號元素。然而，這種元素的原子隨即衰退，因此霍夫曼只知道他們已經製造出一種新元素。直到2004年，日本一家實驗室重新發現這種新元素後，才驗 證第112號元素的存在。國際純粹與應用化學聯合會臨時將這一“超重元素”命名為“Ununbium”，"ununbi"一詞起源於拉丁語。西格德-霍夫 曼所領導的科學家小組正在嚴格挑選合適名字。