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1961
概 论
[编辑]超 重 元素 的 合成
[编辑]![核聚变图示](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3b/Deuterium-tritium_fusion.svg/langzh-220px-Deuterium-tritium_fusion.svg.png)
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两个
衰 变和探 测
[编辑]![Apparatus for creation of superheavy elements](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/34/Apparatus_for_creation_of_superheavy_elements_en.svg/440px-Apparatus_for_creation_of_superheavy_elements_en.svg.png)
歷史
[编辑]1961
鑒於
同位 素
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制 备与提 纯
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注 释
[编辑]- ^
在 核 物理 学 中 ,原子 序 高 的 元素 可 称 为重 元素 ,如82号 元素 铅。超 重 元素 通常 指 原子 序 大 于103(也有 大 于100[7]或 112[8]的 定 义)的 元素 。有定 义认为超重 元素 等 同 于锕系后 元素 ,因 此认为还未 发现的 超 锕系元素 不 是 超 重 元素 。[9] - ^ 2009
年 ,由 尤 里 ·奥 加 涅相引领的 团队发表了 他 们尝试通过对称 的 136Xe + 136Xe反 应合成 𬭶的 结果。他 们未能 在 这个反 应中观察到单个原子 ,因 此设置 截面,即 发生核 反 应的概 率 的 上限 为2.5 pb。[10]作 为比较,发现𬭶的 反 应208Pb + 58Fe的 截面为19+19
-11 pb。[11] - ^
施 加 到 粒子 束 以加速 它的能 量 也会影 响截面 。举个例 子 ,在 28
14Si
+ 1
0n
→ 28
13Al
+ 1
1p反 应中,截面会 从12.3 MeV的 370 mb变化成 18.3 MeV的 160 mb,最高 值是13.5 MeV的 380 mb。[15] - ^ 这个值也
是 普遍 接受 的 复合原子核 寿命 上限 。[19] - ^
分 离基于产生 的 原子核 会 比 未 反 应的粒子 束 更 慢地通 过目标这一 点 。分 离器中 包含 电场和 磁场,它们对运动粒子 的 影 响会因 粒子 的 特定 速度 而被抵消。[21]飞行时间质谱法 和 反 冲能量的 测量也有 助 于分离,两者结合可 以估计原子核 的 质量。[22] - ^
不 是 所有 放射 性 衰 变都是 因 为静电排斥力 导致的 ,β 衰 变便 是 弱 核 力 导致的 。[29] - ^
早 在 1960年代 ,人 们就已 经知道 原子核 的 基 态在能 量 和 形状 上 的 不同 ,也知道 核 子 数 为幻 数 时,原子核 就会更 稳定。然 而,当 时人们假设超重 元素 的 原子核 因 为过于畸形 ,无法形成 核 子 结构。[33] - ^
超 重 元素 的 原子核 的 质量通常 无法直接 测量,所以 是 根 据 另一个原子核的质量间接计算得出的。[38]2018年 ,劳伦斯伯克利 国家 实验室 首 次 直接 测量了 超 重 原子核 的 质量,[39]它的质量是 根 据 转移后 原子核 的 位置 确定的 (位置 有 助 于确定 其轨迹,这与原子核 的 质荷比 有 关,因 为转移 是 在 有 磁铁的 情 况下完成 的 )。[40] - ^ 如果
在 真空 中 发生衰 变,那 么由于孤立 系 统在衰 变前后 的 总动量 必须保持 守恒 ,衰 变产物 也将获得很小的 速度 。这两个速度 的 比 值以及相应的动能比 值与两个质量的 比 值成反 比 。衰 变能量 等 于α 粒子 和 衰 变产物的 已 知 动能之 和 。[30]这些计算也适用 于实验,但 不同 之 处在于原子核 在 衰 变后不 会 移 动,因 为它与探 测器相 连。 - ^
自 发裂变是由 苏联科学 家 格 奥 尔基·弗 廖罗夫 发现的 ,[41]而他也是杜 布 纳联合 原子核 研究所 的 科学 家 ,所以 自 发裂变就成 了 杜 布 纳联合 原子核 研究所 经常讨论的 课题。[42]劳伦斯伯克利 国家 实验室 的 科学 家 认为自 发裂变的信 息 不足 以声称 合成 元素 ,他 们认为对自 发裂变的研究 还不够充分 ,无法将 其用于识别新元素 ,因 为很难确定 复合原子核 是 不 是 仅喷射 中子 ,而不是 质子或 α 粒子 等 带电粒子 。[19]因 此,他 们更喜 欢通过连续的α 衰 变将新 的 同位 素 与 已 知的 同位 素 联系起 来 。[41] - ^ 举个
例 子 ,1957年 ,瑞 典 斯德哥尔摩 省 斯德哥尔摩 的 诺贝尔物理 研究所 错误鉴定102号 元素 。[43]早 先 没 有 关于该元素 发现的 明 确声明 ,所以 瑞 典 、美国 、英国 发现者 将 其命名 为nobelium。后 来 证明该鉴定 是 错误的 。[44]次 年 ,劳伦斯伯克利 国家 实验室 无法重 现瑞典 的 结果。他 们宣布 合成 了 该元素 ,但 后 来 也被驳回。[44]杜 布 纳联合 原子核 研究所 坚持认为他 们第一个发现该元素,并建议把新 元素 命名 为joliotium,[45]而这个名称 也没有 被 接受 (他 们后来 认为102号 元素 的 命名 是 仓促的 )。[46]由 于nobelium这个名称 在 三 十年间已被广泛使用,因 此没有 更 名 。[47]
參考 資料
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外部 連結
[编辑]元素 鐒在洛 斯阿拉 莫斯国家 实验室 的 介 紹(英文 )- EnvironmentalChemistry.com —— 鐒(
英文 ) 元素 鐒在 The Periodic Table of Videos(諾 丁 漢 大學 )的 介 紹(英文 )元素 鐒在Peter van der Krogt elements site的 介 紹(英文 )- WebElements.com – 鐒(
英文 )
IA 1 |
IIA 2 |
IIIB 3 |
IVB 4 |
VB 5 |
VIB 6 |
VIIB 7 |
VIIIB 8 |
VIIIB 9 |
VIIIB 10 |
IB 11 |
IIB 12 |
IIIA 13 |
IVA 14 |
VA 15 |
VIA 16 |
VIIA 17 |
VIIIA 18 | ||||||||||||||||||||
1 | H | He | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |||||||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | |||||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |||||
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