“元素王国”的边界在哪里
学过化学的人都知道有个“元素周期表”,近百种元素按原子量大小的顺序,自左至右排成几列,每一列代表元素性质变化的一个周期。周而复始的变化使元素王国呈现出一派纷繁复杂的景象。
周期表的第一个元素是氢,它的质量数为1。然而,周期表的最后一个元素是什么?要回答这个问题可就不那么简单了。
从俄国化学家门捷列夫发现周期表开始,到1940年以前,元素周期表始终以第92号元素铀为它的末尾。但科学家们不相信铀是周期表的终结,因此,他们一直在寻找“超铀元素”。遗憾的是,用传统的化学或物理方法寻找“超铀元素”的计划都失败了。
1932年,人们发现了中子。中子不带电,很容易接近原子核,引起核反应,而只有通过核反应才有形成“超铀元素”的可能性。
于是,从1934年起,以意大利物理学家费米为代表的几个科研小组,用中子轮番轰击周期表上的每一个元素。他们的本意是发现比铀更重的元素,但是用中子轰击铀的结果却呈现了复杂的情况。直到1939年底才弄清,铀受到中子轰击之后分裂成大小不等的两个碎块和几个中子,同时释放出大量能量。这种“裂变”现象的发现,导致人类对原子能的大规模利用。然而,令人遗憾的是,首先制成的却是毁灭性的战争武器——原子弹。
1940年,有人想通过实验测量一下铀的裂变碎片在物质里究竟能走多远时,无意中发现了人们一直想找而没有找到的第93号元素。铀元素的拉丁文名叫Uranium,意思是“天王星”。在太阳系九大行星中,天王星外面的一个行星叫“海王星”,因此,人们将第93号元素命名为Neptunium,意即“海王星”,中文取其音,译为“镎”。
不久,人们又发现了第94号元素,照此办理,将它命名为Plutonium,意为“冥王星”,中文译为“钚”。值得一提的是,钚是一种重要的原子能工业材料,不过它的放射性“毒性”很厉害,所以每立方米的空气中钚的含量不允许超过(1/30000)毫克。
“元素王国”的边界是否到钚为止了呢?