118号元素在十几年前就被证实存在,元素周期表到尽头了吗?

发布网友 发布时间：2022-04-28 21:09

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热心网友 时间：2022-06-23 05:16

自1869年，俄罗斯化学家提出元素周期表之后，元素周期表经过了100多年的发展已经由当时的63种元素扩充到了现在的118种元素，其中92种为天然元素，26种为合成元素，即不稳定的放射性元素。

但是自2006年俄罗斯科学家宣布合成118号元素之后，就再也没有新的元素出现了，难道元素只有118种吗？元素到底有多少呢？

在1869年，门捷列夫根据当时发现的63种元素排列出了著名的元素周期表，不仅预测了那个时候未知元素的存在，而且还预测了它们的性质。

截止到目前为止，已经被正式确认发现的元素共有118种：氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖 ……相信大家在高中都已经对前二十个元素滚瓜烂熟，毕竟元素周期表可是学习化学的一个武林秘籍，事实亦是如此。

化学学科从一开始就在和元素打交道，但是我们有没有想过为什么会是这样的一个排序呢？其实这是因为每一种元素都对应着一个编号，这个编号的大小刚好等于该元素原子核内的核电荷数，这个编号也被称为原子序数（原子核中的质子数，在数值上等于该元素原子的核电荷数）。

而元素周期表就是根据原子序数递增的顺序排成行的，除此之外，根据原子最外层的电子排布规律，科学家们又将最外层电子数相同的元素排在了同一列，这样就把元素周期表有序的排列了起来。

118号元素被命名为oganesson，元素符号为Og，其半衰期只有12毫秒。该元素是由俄罗斯科学家与美国科学家合作发现，名字是为了纪念核物理学家尤里·奥加涅相教授（Professor Yuri Oganessian） 在发现新元素方面所作出的贡献。

在2016年，科学家还曾利用回旋加速器把118号元素做出来了，但可惜的是这个元素只存在了不到一毫秒的时间，之后就立即衰变成了原子量比较小的其他元素：首先从118号元素衰变成了116号元素，接着又继续衰变，衰变成了114号元素，然后又衰变成了112号元素，最后一分为二。

目前已经确认的共有118种元素，从93号元素镎开始，后面找到的元素基本上都是通过人工方法合成的，而在93号元素之前也有一部分元素是在自然界不存在的，也是通过人工合成的。

目前人类对于新元素的探索主要是从人工合成和自然探索两个方面进行的，其中新元素的人工合成主要是通过高能中子长期辐照、核爆炸和重离子加速器等现代实验手段来实现的，另外还有的是从宇宙射线、陨石以及天然矿物中发现的。

如物理学家在核反应堆与核爆炸中发现的新的元素镎（Np）、钚（Pu）、镅（Am）、锿（Es是以爱因斯坦的名字命名）等。

如今科学家们也可以在实验室内利用加速器通过核碰撞创造出新的元素，如在2014年，日本使用rilac直接加速器加速锌粒子并撞击一片铋箔，从而创造出了第113号元素“Unt”。

2016年，科学家们利用人工元素锎去撞击钙，制造出一个原子核中含有118个质子的新原子，即118号元素，这是人类目前制造的最重的元素。

上面也说到了原子序数实际上就是原子核内质子的数量，如氢原子就是带一个质子的原子，而氦原子就是带两个质子的原子，以此类推等等，根据中子数的不同还会有不同的同位素。

说白了，元素越往后其质子数就越多，而要想获得大号元素就要通过核聚变反应。比如最常见的就是氢核聚变，生成氦原子核。

但是核聚变到一定程度之后，如要想合成铁元素以上的原子核，就需要巨大的能量，一般不容易发生。

于是科学家就想到了利用加速器让元素碰撞从而形成一个更重的新原子核。可是这样的办法并没有多大效果，因为就算发生了碰撞也必须要在适当的能量下发生，若能量过低的话，原子核就会发生反弹；能量太高的话，新的原子又会发生炸裂。

于是后来科学家又想了其他办法——核融合，这又分两种，一种叫做热熔合，是指把一个原子序数很高的原子核作为靶子，然后用氘核或者氦核去撞击这个原子核来增加能量。

而冷融合同样也是利用原子序数较大的原子核当靶子，但是却是用原子序数较高的原子核去撞碰，利用这种方法确实也找到了一些新元素，但是这些新的元素寿命极短。

科学家们也一直都在朝着更大号元素的方向前进，但之后制造出新的超重元素所面临的阻力也越来越大。

众所周知，原子核是有个球形壳包裹着里面的质子和中子，而里面的质子和中子是靠“强相互作用力”作用在一起的，这个力超级大，不过作用距离却很短，在10 ^-15m左右，也就是说只要大于这个范围，强力在质子和中子之间就不起作用了。

但因为强力的作用距离太短，如果质子和中子数过多的话，力就会“减小”，从而发生衰变，因此质子数就大不了，原子核也不能大于强力，于是就限定了原子序数的上限，相应的元素也就有了上限。

至于元素周期表的尽头，有科学家预测是137号元素，也有预测是155号元素、172号元素等等，事实究竟如何，现在还无法得知。

热心网友 时间：2022-06-23 05:16

热心网友 时间：2022-06-23 05:17

其实正式来说，118号元素是在2015年被承认的。

2015年12月30日，国际纯粹与应用化*合会（IUPAC）确认科学家们人工合成了四个新元素Nh、Mc、Ts、Og，它们在化学周期表中的编号分别对应113号、115号、117号、118号，2016年国际纯粹与应用化*合会正式公布了新元素的英文命名及符号，这四个新元素也被正式添加到化学元素周期表第七行。

算一下时间，从1869年*化学家德米特里·门捷列夫发布的元素周期表开始，已经过去了153年了，元素周期表也从64位，增加至现在的118位。最后一位元素气奥（Og）还是人工合成的放射性元素。再往后就好像没有什么消息了。那真是到头么？

小编认为这当然不是了，人类的可能性是无限的，当然不会止步于118号元素了，只是以目前的技术确实是难以前行了。

元素周期表的那些年

元素周期表是*化学家德米特里·门捷列夫在1869年发布的，不过在门捷列夫以前，早已有科学家试图对元素的周期特性做一个归纳，但都没有门捷列夫那么全面，不过现在的元素周期表和门捷列夫当年发布的也有不少差异。

门捷列夫将将元素按原子量横向或纵向排列，并在元素的化学性质开始出现重复时另起一行，另外还在周期表中的未知元素未知留下空缺，另一个是同族元素应具有相似性质，他会不按原子量的大小去安放元素，并且根据元素的热容量大胆修正钍和铀的原子量！

在后来根据门捷列夫的元素周期表预言的元素被发现，以及铀和钍的原子量被证实使得门捷列夫的元素周期表被科学界所广泛接受。1911年卢瑟福发现原子核后，科学家发现元素的整数核电荷数与其在周期表的排名相同，1913年，亨利·莫塞莱在X射线光谱实验中证实这一发现，确定每个元素的核电荷数，原子的核电荷数等于其质子数，并决定每个元素的原子序数。

元素和元素之间的差异究竟有什么决定的？

上文中亨利·莫塞莱发现元素的序号和核电荷数一致，其实就是是质子数，因为组成原子核有两种粒子，一种是质子，带正电，一种是中子，而中子不带电，所以亨利·莫塞拉的发现就决定了元素的属性！

决定元素物理和化学属性的总共有三个要素，第一个是质子数，直接决定元素序号，第二个则是中子数，它会让元素成为另一种化学属性几乎相同的同位素，还有一种则是核外电子数，和元素的质子数一起决定了元素是金属还是非金属，是活泼还是不活泼！

元素是怎么来的？

所有的元素都是从氢元素转变而来的，当然氢元素诞生于宇宙大爆炸，这个过程就不展开了，下文主要讨论氢如何变成其它元素！

氢元素只有一个质子，它无法直接结合成两个质子的氦，需要其中一个质子经过漫长的能量吸收过程变成中子，然后在和质子一起结合成氘，接下来氘才能和氢一起聚变成氦-3，最后氦三和氦三聚变成氦四，外加两个氢原子！

这就是太阳上正在发生的过程，以太阳这颗恒星的温度，最多到碳和氧，不过比太阳大质量的恒星会继续变成更重的元素，从氦四后的过程如下：

氦-4 → 铍-8 → 碳-12 → 氧-16 → 氖-20 → 镁-24 → 硅–28 → 硫–32 → 氩–36 → 钙–40 → 钛–44 → 铬–48 → 铁–52 → 镍–56

新元素是如何发现的

一般来说，利用重离子熔合反应合成新元素的三种类型:

第一种是热熔合反应，即利用比较轻的重离子“炮弹”去轰击锕系靶核，形成激发能约为40～50MeV（兆电子伏[特]）的复合核，通过蒸发4～5个中子退激，生成104～106号元素超重核。美国加州伯克利实验室通过这种方式合成了104、105、106号元素。

第二种是冷熔合反应，即用A＞40的重离子轰击球形双幻核208Pb[铅]、209Bi[铋]，形成激发能约为10～15MeV的复合核，通过蒸发1个中子退激，生成107～113号元素超重核。通过这种方式，德国重离子研究中心（GSI）合成了107～112号元素，日本理化学研究所科学家在2004年利用70Zn[锌]轰击209Bi[铋]，合成了113号新元素。

第三种是温熔合反应，即用48Ca[钙]离子轰击超镅锕系靶核（如248Cm[锔]、249Bk[锫]和249Cf[锎]），形成激发能约为35～45MeV的复合核，通过蒸发3～4个中子退激，生成113～118号元素超重核。俄罗斯联合核研究所完成了这项工作。