发现四种新元素

元素周期表的第七行随着四种超重金属的发现而完成。
2016年1月11日

采访

本·皮尔格林博士,剑桥大学

大多数学校的科学实验室的墙上都有一张元素周期表,但直到现在,还没有元素周期表在底部有一些缺失的元素。本·皮尔格里姆向凯特·阿尼解释了为什么大家突然对这张历史性的桌子感到非常兴奋……

本:是的,这一周的化学课非常激动人心。因此,IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)宣布发现了四种元素(元素号分别为113、115、117和118)。这些都不是在最近几天被发现的——这将是一个相当巧合。实际上,从科学家第一次开始收集证据表明这些元素确实存在到现在已经有10到15年了。所以元素周期表中有空白;人们预测它们在那里已经有很长一段时间了,但这一切都是为了让科学家们获得足够的数据来确定这些元素确实存在。

Kat -元素周期表-很多人都听说过它,很多人可能认识它。作为一种对元素进行分类的方法,它到底是什么?他们是怎么知道那里有这些缺口的?

本:元素在元素周期表中的位置取决于质子的数量,质子是在每个原子的原子核中发现的粒子,基本上,你知道,第一个元素氢有一个质子,第二个元素氦有两个,以此类推。质子的数量决定了你有什么元素,碰巧我之前说过的这些数字,它们是我们还没有发现的质子的数量,但是,你知道,它们应该在那里,因为应该有可能有一个具有特定数量的元素。

凯特:那么你是如何发现一种新元素的呢?我猜你不会在沙发后面发现它吧?

本:是的,我的意思是,问题是地球上大约有90种元素,是自然存在的,我们可以在周围找到它们。它们可能会和其他东西联系在一起但它们会一直在那里,它们是稳定的。氧永远是氧,金永远是金。这些元素的问题是它们具有放射性,不稳定。它们会在很短的时间内分解——有时是几分之一秒,所以科学家们实际上必须制造它们,他们通过向彼此发射两个较轻的元素来实现这一点。举个例子,他们用一个钙原子攻击一个镅原子。钙是20,镅是95,加起来是115。部分困难在于我们制造的这些新分子,它们是不稳定的,它们会分裂,所以我们怎么知道我们制造了它们?

Chris -他们会在一微秒到几秒的时间内传递一些东西,不是吗?我的意思是有人说这些新元素中的一种,它们只产生了90个原子。

本:是的。其中一个我发现有117个显然是15个原子被观测到,所以…

克里斯-就这么多。

本-你不会想…

凯特-别一下子全花了。

本-你不想上厕所的时候错过厕所什么的,对吧?但是,想象一下,如果你有一段视频,比如说,一场斯诺克比赛,有人通过电脑魔法,把主球从录像带上拿掉了,你可能能够根据其他球的运动和它们在桌子上的运动来思考主球在哪里,这有点像他们在这里要做的。它们必须利用这些重原子衰变后的状态,然后重建,然后假设它们之前的状态。

我能问你一个很简单的问题吗我们为什么要这么做?

Ben:嗯,我认为这非常令人兴奋,因为有一些东西被称为“稳定之岛”。所以,随着我们变得越来越重,原子变得越来越不稳定,但是,有很多人假设,一旦我们变得越来越高,我们可能会再次回到一些稳定的元素,一些稳定的原子,这些可能会有新的性质,你知道,以前没有见过。这是非常令人兴奋的。

Kat:当然,最大的问题是——我们该怎么称呼它们,因为数字并不酷?我们需要有才华的名字。是什么……

克里斯- Ununtrium, ununpentium和unsetium。这还不够性感吗?

凯特-别这样,不!

本——这些名字有点枯燥,所以它们可以用很多东西来命名。有一些是以国家、地方或著名科学家的名字命名的。

Chris -这周有一个请愿要以Motorhead的Lemmy命名。

本:是的,这将是最重的重金属之一。不幸的是,根据规则,我认为必须是科学家。当然有一些英国科学家——汉弗莱·戴维,迈克尔·法拉第——没有以他们的名字命名的元素。甚至可能是我们最著名的科学家之一,艾萨克·牛顿,也没有元素。但是因为这些研究小组——113个是由一个日本小组发现的,其他的是由俄罗斯科学家和美国科学家合作发现的,我想我们可能会在其中一个小组中看到日本,另一个小组是根据我听说的莫斯科的名字,所以我认为这可能更有可能。

凯特-嗯,我想我们得看看。

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