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為最重元素命名

2010-12-29 00:00:00RachelEhrenberg
中國科技教育 2010年4期


  一個新的重元素終于正式嶄露頭角。這個第112號元素是一個“超級重”的元素,它的原子量高達(dá)278。國際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)于2月19日宣布正式將此種元素命名為copernicium。這是到目前為止所命名的最重的元素。
  科學(xué)家希望這個新元素能夠成為到達(dá)預(yù)測中的“穩(wěn)定島”的進(jìn)階石?!胺€(wěn)定島”位于元素周期表的一個區(qū)域,在那里研究人員期望發(fā)現(xiàn)新的超重元素。盡管大多數(shù)重元素并不穩(wěn)定,但是這些新的元素可以維持較長的時間,不過到目前為止,它們的應(yīng)用前景還不明朗。
  “作為令人興奮的事情之一是我們到底還能走多遠(yuǎn)?”來自于卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的化學(xué)家保羅·卡羅爾(Paul Karol)說道:“我們或許能夠發(fā)現(xiàn)某些東西,它們擁有穩(wěn)定的特征,并且擁有不同尋常的應(yīng)用前景?!?br/>  1996年,通過以鋅同位素沖擊鉛片,由來自于德國重離子研究中心的西格德·霍夫曼(Sigurd Hof-mann)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊首次創(chuàng)造出了copernicium,其元素符號為Cn。當(dāng)時為了創(chuàng)造出這種元素的一個單原子,他們花費(fèi)了一周的時間。在今年2月出版的《自然——化學(xué)(NatureChemistry)》雜志上霍夫曼就此作了說明?;舴蚵难芯繄F(tuán)隊以及其他科研人員歷經(jīng)14年的不懈努力才使他們的研究成果得到了國際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會的認(rèn)可。
  強(qiáng)行令兩個原子核結(jié)合在一起不是個小任務(wù),國際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會的前主管約翰,W·卓斯特(John w.Jost)說道。它需要克服靜電斥力的壁壘,并且運(yùn)用那些力將兩個原子核套索到一起。即便這種“融接”能夠出現(xiàn),其衍生品幾乎也會立即衰變。研究人員此時就必須要將這個衰變鏈接合到一起以得到他們所創(chuàng)造出的元素。這個過程就像“從場房外向一個發(fā)動機(jī)的內(nèi)部活塞進(jìn)行射擊,”卓斯特說道:“或許子彈可以沿著正確的方向前進(jìn),并且你的確命中了氣缸中的活塞,但是發(fā)動機(jī)同時也被破壞了?!?br/>  擁有92個核質(zhì)子的鈾是自然界中大量存在的最重元素??茖W(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中合成了所有更重的或者是超鈾元素(transuranic elements)?;舴蚵退耐麓饲皠?chuàng)造出了第107到111號元素,之后他們運(yùn)用通用線性加速器(UniversalLinear Accelerator)創(chuàng)造出copernicium。這個120米長的加速器能夠以十分之一的光速發(fā)射離子。
  位于周期表元素鋅、鎘、汞之下,copernici—um與這些過渡金屬元素具有相似的特性。眾所周知。這些元素比單結(jié)構(gòu)的電子要“輕松”很多。Copernicium或許比汞要不穩(wěn)定得多,但是在室溫情況下,它依然可以保持液態(tài)?;舴蚵茰y道。
  Copernicium是以文藝復(fù)興時期的天文學(xué)家哥白尼的名字命名的。哥白尼以其首次完整提出一個行星系統(tǒng)是以太陽而非地球?yàn)橹行倪\(yùn)行,從而徹底顛覆了地球中心論的觀點(diǎn)而聞名于世。為此霍夫曼表示:這個美妙的名字符合哥白尼有關(guān)具有引力的中心物體可另一些更小的物體在其周圍按軌道運(yùn)行的觀念,只不過這個具有引力的中心物體此時更像一個原

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