元素周期表到底会有多长
日本发现的新元素“Nihonium”将列入化学课本的元素周期表。“Nihonium” 的原子序数为113号,与美国和俄罗斯发现的115号“Moscovium”、117号“Tennesine”和118号“Oganesson”,共4个元素一起被正式列入元素周期表后,终于将第7周期全部填满。研究人员还在努力发现更多的新元素,元素周期表到底会排到多少号呢?
由全球科学家组成的国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)6月发布了4个新元素的暂定名称。发现Nihonium的日本理化学研究所的森田浩介在记者会上强调称,“接下来的目标是发现119号和120号的新元素”。
日本理化学研究所的森田浩介表示接下来的目标是发现更多新元素 |
400万亿次碰撞
构成物质的粒子一般被称为原子,原子的种类称为元素。1869年俄罗斯化学家门捷列夫把当时已知的60多种元素按照重量和化学性质排出顺序,这便是最早的元素周期表。他还在元素周期表上给未发现的元素留出了空白。随后科学家们不断发现新元素,元素周期表的空白不断被填上。
原子由原子核和绕核运动的电子组成。元素按照原子核内质子数的“原子序数”加以区别。从93号元素开始,之后的原子在自然界中基本不存在。1940年代起,美欧和俄罗斯等国都争相开始通过人工的方式合成元素。主要是利用粒子加速器使离子高速运动,撞击另外的原子,促使原子核相互融合。
Nihonium是首个由亚洲国家合成的元素,通过30号锌的离子与83号铋金属相互碰撞而成。让只有1万亿分之1厘米的原子核之间恰好能相互碰撞融合的概率极低。森田等人约进行了400万亿次的碰撞实验,最后终于成功合成了3个原子。该团队目前正在进行试验,为合成第8周期元素做准备。
第8周期之后的处女地
那么,周期表是否存在尽头呢?2011年,芬兰化学家佩卡·皮克(Pekka Pyykkö)给出了一个回答。他制作了一张“终极周期表”,囊括了在理论上有可能存在的全部元素。
周期表的周期显示的是电子围绕原子核运动的轨道。电子从靠近原子核的轨道依次排列,各轨道可容纳的电子数是固定的。如果最内层的轨道被填满,其周期就将结束,电子将排列至外层的轨道。根据皮克 的预测,电子的轨道只能达到第9周期。
第8周期与此前周期不同的是,元素不一定按序数的大小顺序排列。序数由原子内的电子排列决定,但电子的排列模式被认为将在第8周期发生改变。139号和140号元素可能会被跳过,并出现在后面的位置。
元素周期表的现在和未来 |
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