人造元素
artificial elements
人造元素最先是通过人工核反应合成并被鉴定的元素。
它们都是放射性元素,包括锝(Tc)、钷(Pm)、砹(At)、镎(Np)、钚(Pu)、镅(Am)、锔(Cm)、锫(Bk)、锎(Cf)、锿(Es)、镄(Fm)、钔(Md)、锘(No)、铹(Lr)、钅卢(Rf)、钅杜(Db)、钅喜(Es)、钅波(Bh)、钅黑(Hs)、钅麦(Mt)和110、111、112号元素。以后数十年间,人们陆续合成了十几种超铀元素,进一步发展了元素周期系。锝及其合金低温下是超导体;钷147(147Pm)是理想的示踪原子,也可作核电池燃料;钚239(239Pu)用作核燃料;其他超铀元素可用于放射性示踪剂、核热源、核电池和中子源等方面。
人造元素一览表原子序数
43
元素名称
锝
元素符号
Tc
发现者
西格雷,佩里埃
发现年代
1937
半衰期
Tc97 260万年
原子序数
61
元素名称
钷
元素符号
Pm
发现者
马林斯基等
发现年代
1945
半衰期
Pm145 18年
原子序数
85
元素名称
砹
元素符号
At
发现者
西格雷,科森等
发现年代
1940
半衰期
At210 8.1小时
原子序数
87
元素名称
钫
元素符号
Fr(纪念在法国合成)
发现者
佩雷
发现年代
1939
半衰期
Fr212 20分钟
原子序数
93
元素名称
镎
元素符号
Np
发现者
麦克米伦
发现年代
1940
半衰期
Np237 214万年
原子序数
94
元素名称
钚
元素符号
Pu
发现者
麦克米伦,西博格
发现年代
1940
半衰期
Pu244 7.6×107年
原子序数
95
元素名称
镅
元素符号
Am(纪念在美国发现)
发现者
西博格,吉奥索
发现年代
1944
半衰期
Am243 7370年
原子序数
96
元素名称
锔
元素符号
Cm
发现者
西博格,吉奥索
发现年代
1944
半衰期
Cm247 1.54×107年
原子序数
97
元素名称
锫
元素符号
Bk(纪念贝可勒耳)
发现者
西博格,汤普生等
发现年代
1949
半衰期
Bk247 1400年
原子序数
98
元素名称
锎
元素符号
Cf
发现者
西博格,吉奥索等
发现年代
1950
半衰期
Cf251 900年
原子序数
99
元素名称
锿
元素符号
Es(纪念爱因斯坦)
发现者
西博格,吉奥索
发现年代
1955
半衰期
Es254 276天
原子序数
100
元素名称
镄
元素符号
Fm(纪念费米)
发现者
西博格,吉奥索
发现年代
1955
半衰期
Fm257 82天
原子序数
101
元素名称
钔
元素符号
Md(纪念门捷列夫)
发现者
吉奥索
发现年代
1955
半衰期
Md258 55天
原子序数
102
元素名称
锘
元素符号
No(纪念诺贝尔)
发现者
弗列罗夫等
发现年代
1957
半衰期
No259 58分钟
原子序数
103
元素名称
铹
元素符号
Lr(纪念劳伦斯)
发现者
吉奥索
发现年代
1961
半衰期
Lr260 3分钟
原子序数
104
元素名称
(钅卢)
元素符号
Rf
发现者
弗列罗夫,吉奥索
发现年代
1964,1968
半衰期
~1分钟
原子序数
105
元素名称
(钅杜)
元素符号
Db
发现者
弗列罗夫,吉奥索
发现年代
1970,1970
半衰期
~40秒
原子序数
106
元素名称
(钅喜)
元素符号
Sg
发现者
美,苏
发现年代
1974
半衰期
~0.9秒
原子序数
107
元素名称
(钅波)
元素符号
Bh(纪念玻尔)
发现者
联邦德国
发现年代
1981
半衰期
~10-3秒
原子序数
108
元素名称
(钅黑)
元素符号
Hs
发现者
联邦德国
发现年代
1984
半衰期
~10-3秒
原子序数
109
元素名称
(钅麦)
元素符号
Mt(纪念梅特纳)
发现者
联邦德国
发现年代
1982
半衰期
5×10-3秒
原子序数
110
元素名称
(钅达)
元素符号
Ds(原称Uun)
发现者
110~330微秒(Ds269)
发现年代
半衰期
1~2.4毫秒(Ds271)
原子序数
111
元素名称
Rg(钅仑)(纪念伦琴)
(原称Uuu)
元素符号
发现者
发现年代
半衰期
1~3.5毫秒(Lr272)
关于人造元素的出现用算盘做加法,那很便当,只消把算盘珠朝上一拨,就加上一了。可是,要往一个原子核里加一个质子或别的什么东西,可不就那么容易了。
从1925年起,整整经过9个年头——直到1934年,法国科学家弗列特里克·约里奥·居里和他的妻子伊纶·约里奥·居里(即镭的发现者居里夫人的女儿)才找到进行原子“加法”的办法。当时,他们在巴黎的镭学研究院里工作。他们发现,有一种放射性元素——84号元素钋的原子核,在分裂的时候,会以极高的速度射出它的“碎片”——氦原子核。在氦原子核里,含有2个质子。于是,他们就用这氦作为“炮弹”,去向金属铝板“开火”。嘿,出现了奇迹,铝竟然变成了磷!
铝,银闪闪的,是一种金属,磷,却是非金属。铝怎么会变成磷呢?用“加法”一算,事情就很明白:铝是13号元素,它的原子核中含有13个质子。当氦原子核以极高的速度向它冲来时,它就吸收了氦原子核。氦核中含有2个质子。13+2=15于是,形成了一个含有15个质子的新原子核。你去查查元素周期表,那15号元素是什么?15号元素是磷!就这样,铝像变魔术似的,变成了另一种元素——磷!
不久,美国物理学家劳伦斯发明了“原子大炮”——回旋加速器。在这种加速器中,可以把某些原子核加速,象“炮弹”似的以极高的速度向别的原子核进行轰击。这样一来,就为人工制造新元素创造了更加有利的条件,劳伦斯因此而获得了诺贝尔物理学奖。
1937年,劳伦斯在回旋加速器中,用含有1个质子的氘原子核去“轰击”42号元素——钼,结果制得了第43号新元素。
鉴于前几年人们接连宣称发现失踪元素,而后来又被一一推翻,所以这一次劳伦斯特别慎重。他把自己制得的新元素,送给了著名的意大利化学家西格雷,请他鉴定。西格雷又找了另一位意大利化学家佩里埃仔仔细细进行分析。最后,由这两位化学家向世界郑重宣布——人们寻找多年的43号元素,终于被劳伦斯制成了。这两位化学家把这新元素命名为“锝”,希腊文的原意是“人工制造的”。
锝,成了第一个人造的元素!当时,他们制得的锝非常少,总共才一百亿分之一克。后来,人们进一步发现:锝并没有真正的从地球上失踪。其实,在大自然中,也存在着极微量的锝。1949年,美籍中国女物理学家吴健雄以及她的同事从铀的裂变产物中,发现了锝。据测定,一克铀全部裂变以后,大约可提取26毫克锝。另外,人们还对从别的星球上射来的光线进行光谱分析,发现在其他星球上也存在锝。这位“隐士”的真面目,终于被人们弄清楚了:锝是一种银闪闪的金属。具有放射性。它十分耐热,熔点高达摄氏2200度。有趣的是,锝在摄氏零下265度时,电阻就会全部消失,变成一种没有电阻的金属!