您可能還記得從學(xué)校時(shí)代起,所有事情都是由有限數(shù)量的“元素”組成的。 “元素”是指不能通過(guò)化學(xué)手段分解為其他物質(zhì)的物質(zhì)。一個(gè)元素僅包含一種原子。俄羅斯化學(xué)家德米特里·門(mén)捷列夫(Dmitri Mendeleev,1834年-1907年)將當(dāng)時(shí)已知的元素排列在排列整齊的表格中,從中也可以得出這些元素的特性。該表以他的名字命名為“門(mén)捷列夫表”,也被稱(chēng)為“元素周期表”。
目前,已知約118個(gè)元素。我們幾乎每天都會(huì)接觸某些物質(zhì),例如鐵和鋁等金屬。表中的許多氣體幾乎也無(wú)處不在,例如氧氣和氮?dú)?。然而,表中還有您可能從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)的元素。事實(shí)證明,門(mén)捷列夫桌子上的許多稀有元素都是放射性的,使用壽命短,只能合成制成。以下是10種最不常見(jiàn)的化學(xué)元素的列表。
镎在元素周期表中的位置93,并用縮寫(xiě)Np表示。 在表中,镎恰好在一種更著名的元素(鈾)之后。 鈾是以行星天王星命名的。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn),除了在太陽(yáng)系中跟隨天王星的行星海王星之后,在表中命名下一個(gè)元素,沒(méi)有比這更好的了。
镎是在1940年的一個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的,當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)是用中子轟擊鈾核。 因此,科學(xué)家研究的第一個(gè)镎是在實(shí)驗(yàn)室合成的。 后來(lái)發(fā)現(xiàn)镎也有很少量在野外出現(xiàn)。 它是由鈾礦石中的反應(yīng)產(chǎn)生的金屬。 在用于核武器的生產(chǎn)中,镎是副產(chǎn)品。 全世界每年大約產(chǎn)生60000公斤镎。
在名稱(chēng)“ curium”(化學(xué)符號(hào)Cm)中,您可以看到Pierre和Marie Curie的姓氏,他們都是放射性物質(zhì)的著名研究人員。鋦是元素周期表中位置96的放射性元素。 1944年,伯克利大學(xué)的員工首次制作了元素鋦。 他們通過(guò)用所謂的α粒子轟擊p來(lái)做到這一點(diǎn)。 這些放射性物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是在第二次世界大戰(zhàn)期間進(jìn)行的,這是曼哈頓計(jì)劃的一部分。 曼哈頓最高機(jī)密項(xiàng)目的目標(biāo)是研發(fā)第一枚原子彈。 這就是為什么1944年發(fā)現(xiàn)元素鋦最初是“絕密”的原因。 在自然界中僅以極少量出現(xiàn)。 微量元素僅在鈾礦石中發(fā)現(xiàn)。 每年從鋦合成量?jī)H為幾公斤。
镅(符號(hào)Am)是另一種稀有元素,屬于放射性物質(zhì)家族,通常作為核反應(yīng)的“副產(chǎn)物”產(chǎn)生。 镅在門(mén)捷列夫表中的位置95。
美國(guó)伊利諾伊州阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員于1944年首次成功地合成了镅。他們以美洲大陸命名該元素(也有一個(gè)名為euro的元素,以歐洲命名)。具有高放射性。您是否知道煙霧探測(cè)器中使用了镅(當(dāng)然數(shù)量很少)?镅產(chǎn)生的伽馬射線可用于醫(yī)療設(shè)備和工業(yè)。
镅的半衰期取決于它的同位素。半衰期表示經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,一定數(shù)量的不穩(wěn)定放射性元素中有一半已經(jīng)分解為另一種元素。對(duì)于镅,該半衰期在432年到7370年之間。因此可以理解,野外從未發(fā)現(xiàn)過(guò)镅。迄今為止,镅僅被視為核反應(yīng)的最終產(chǎn)物。每年人工合成幾公斤的镅。
在元素周期表的第98位,用符號(hào)Cf裝飾。它是另一種合成產(chǎn)生的元素,是由alpha粒子轟擊鈾而產(chǎn)生的。加州大學(xué)伯克利分校的員工于1950年首先設(shè)法生產(chǎn)了锎。在地球上自然界中從未發(fā)現(xiàn)過(guò)這種元素。盡管如此,天文學(xué)家還是設(shè)法探測(cè)到了宇宙中超新星遺跡中的锎。是一種放射中子的放射源,因此在醫(yī)學(xué)上得到了應(yīng)用。該元件除其他外還用于醫(yī)學(xué)成像和放射治療。每年生產(chǎn)約500克。
您如何運(yùn)輸這種極放射性的物質(zhì)?上圖顯示了50噸的運(yùn)輸船,其中運(yùn)輸了1克锎!
您不太可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)像原子序數(shù)為61且化學(xué)符號(hào)為Pm的神秘元素(也許是電影除外)??茖W(xué)家實(shí)際發(fā)現(xiàn)該元素之前就已經(jīng)預(yù)測(cè)到的。 1941年,俄亥俄州立大學(xué)的研究人員用各種核粒子轟擊了釹元素,產(chǎn)生的產(chǎn)物之一是钷。這個(gè)新元素以希臘神話中的人物普羅米修斯命名。直到1945年,才可以分離形式合成钷。 钷是所謂的β輻射的放射性源,它是由電子組成的輻射形式。該beta輻射除其他外,還用于工業(yè)中,以測(cè)量材料的厚度并檢查飛機(jī)的機(jī)壁??茖W(xué)家懷疑整個(gè)地殼中只有約500克的钷。
鏷是一種高放射性和劇毒物質(zhì)。 在元素周期表中,化學(xué)符號(hào)為Pa,編號(hào)為91。 鏷是鈾的衰變產(chǎn)物,鈾幾乎完全是合成產(chǎn)生的。 盡管如此,自然界中鏷的含量非常?。衡櫟V石中約含0.01百萬(wàn)分之幾。 由于鏷的高毒性和放射性,它沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用。 在任何給定時(shí)間,世界上僅約有125克鏷。
巴黎居里研究所的科學(xué)家于1939年發(fā)現(xiàn)了元素鈁(Fr),是歷史上最后一次在野外首次被觀察到的元素,然后才可以合成。 由于該元素是在法國(guó)土壤中發(fā)現(xiàn)的,因此被稱(chēng)為“ franc”。
鈁在門(mén)捷列夫的桌子中排名第87位??梢酝ㄟ^(guò)用質(zhì)子轟擊來(lái)合成。存在于自然界中數(shù)量很少。 科學(xué)家估計(jì),地殼中鈁的總量?jī)H為20-30克。 該元素幾乎沒(méi)有工業(yè)用途。
加州大學(xué)伯克利分校將其命名為元素鈹(Bk)。 大學(xué)工作人員設(shè)法通過(guò)用電子轟擊元素來(lái)產(chǎn)生锫。元素周期表位置97。 自發(fā)現(xiàn)以來(lái),人工合成的锫不超過(guò)一克。 該元素沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用。 在地球土壤中,不存在或幾乎不存在鈹。
您對(duì)“ oganesson”元素應(yīng)該怎么想? 這個(gè)奇怪的名字來(lái)自俄羅斯-亞美尼亞物理學(xué)家尤里·奧加尼山的姓。 氣奧(Og)僅在2006年在和鈣原子之間的碰撞中被觀察到。 元素在元素周期表中占據(jù)位置118。
Oganesson非常不穩(wěn)定:僅在0.89毫秒之后,原子數(shù)量的一半已衰減為其他元素。 在自由狀態(tài)下,該元素不會(huì)發(fā)生,并且合成地僅觀察到少量原子的痕跡。 自發(fā)現(xiàn)以來(lái),在美國(guó)僅合成了1克的Oganessone。
在到目前為止我們所知道的所有元素中,砹(At)是最稀有的物質(zhì)。 科學(xué)家估計(jì),地球的總外殼中不到一克的砹。 砹在門(mén)捷列夫的桌子上占據(jù)了85位。 名稱(chēng)本身(來(lái)自希臘語(yǔ)“ astatos”,表示不穩(wěn)定)已經(jīng)表明該元素是短命的。
可以通過(guò)用α粒子轟擊鉍原子來(lái)人工創(chuàng)建元素。沒(méi)有人知道砹的實(shí)際外觀:從來(lái)沒(méi)有生產(chǎn)出足以用肉眼觀察元素的砹。1. 砹
在到目前為止我們所知道的所有元素中,砹(At)是最稀有的物質(zhì)。 科學(xué)家估計(jì),地球的總外殼中不到一克的砹。 砹在門(mén)捷列夫的桌子上占據(jù)了85位。 名稱(chēng)本身(來(lái)自希臘語(yǔ)“ astatos”,表示不穩(wěn)定)已經(jīng)表明該元素是短命的。
可以通過(guò)用α粒子轟擊鉍原子來(lái)人工創(chuàng)建元素。沒(méi)有人知道砹的實(shí)際外觀:從來(lái)沒(méi)有生產(chǎn)出足以用肉眼觀察元素的砹。
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