第二百四十三章 是否存在穩定的高原子量元素?
起原子的形成與誕生,當然還要從宇宙大爆炸理論中的,宇宙物質的形成過程,以及宇宙溫度這兩個方向來論述。原子的物質的量是與宇宙降溫過程存在著直接聯係的,無論是在巨大的恒星內部還是宇宙中神秘的黑洞中,存在的大量元素都是物質的量為一的氫原子,以及氫原子的各種不同價態和不同中子的存在所導致的核聚變反應,而穩定的高原自量元素則與宇宙中物質以氫原子為基礎由於宇宙逐漸的降溫過程,不斷聚合囤積所以最初級的原子逐漸聚集所產生的新的物質的量逐漸遞增的原子,也就是一氫原子之後逐漸形成的,氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖,鈉鎂鋁矽磷,硫氯氬鉀鈣,以及一些高原子物質的量的重金屬元素,以及最後在化學元素周期表中的高物質的量的放射性元素。
通過無元素周期表的審視我們可以看出,原子的量越高越穩定,這個原子的物理性質更趨向於放射性元素,而至今為止關於居裏夫人對於放射性元素的研究以及核武器的提取的實驗室方式的物理學基礎,都處於諾貝爾物理學獎的研究範疇之內,也就是這一項對於人類具有重大的利益的物理學研究在很大程度上,都是趨向於武器化,高精尖技術化,以及當代核武器的開發研究的基礎理論知識。
那麽具有放射性物理性質的重金屬元素是否能夠稱為高原子量元素呢?科學定義上來講,穩定的高原子量元素的物質的量是否有一個具體的數值呢?
在科學雜誌上來,他們定義物質的量大於二百五十以上的原子可以稱之為高原子量元素,根據元素周期表的規律來看,原子的量越大,這種原子的物理性質就越不穩定,越具備放射性,當然這裏所的原子指的是物質的量在化學元素周期表中排列相對靠後,原子的量相對比較大的放射性元素來講的。
導致元素不穩定的同位素是在擠在原子核內、元素的放射性是發生在其原子核,為此,必須要探討原子耗內部才能找到原子不穩的原因。在之前的文章,我們探討了原子耗結構,現在來做一個簡單的回顧。
核內最顯著的信息是來自於放射性元素的原子核內放射出的三種射線:
α射線,由氦核組成的粒子流。氦核由2電子以極高速率繞4個質子旋轉,穩固、結合能極大。α射線明在原子核內的質子、電子是以一定的結構動態存在著。氦核結構極為穩固,甚至是在核爆炸時也不分離。
除氫氣外,所有核內質子、電子首先是結合成氦核結構,再組合成原子核。
β射線,是電子流,明原子核內也存在著高速運轉的電子。在放射性輻射中被高速放射出來。
γ射線,是核內電子振動發出的頻率極高的電磁波。高頻電磁波告訴我們,原子核內存在著運轉速率極高的電子,是電子躍遷輻射的電磁波。原子核是原子直徑的萬分之一,所以核內電子運轉半徑極、速率極高,達到每秒3X10^18轉,因而躍遷時輻射出γ射線。
三種射線發射,標識著核內部分結構解體,放射現象揭示了原子核內的秘密,這是大自然提供的蛛絲馬跡。
除三種射線之外,在衰變中還發現了1個電子和1個質子結合而成的中子,中子是1個電子繞1個質子旋轉結合而成的結構存在。
在原子核中,單個的中子是不穩定的,常常是結合核內的質子,以1個電子環繞兩個質子,形成核元,兩個核元再結合成一個氦核。核結構的組成和運動,將是核物理研討的重要課題。
一百年前,人們探索到了原子核內有中子、質子,直至今都認為這些粒子是像紅豆、黃豆一樣混合成團地擠在一起,這種認識是粗淺的。核物理學精確地測定了所有元素的原子質量(標明在周期表內),於是我們就能夠了解核內質子數和氦核、核元的數量,能夠大致判斷該原子耗基本性質及穩定性。如:鈾235中,2354=58…3個質子,構成一個核元,一個中子落單,所以鈾235不穩定,容易輻射出中子、引發裂變,鈾238的質子全部組成氦核和核元,因而很穩定。鈾238吸收中子變成鈾239,就又不穩定了重核元素的原子量越大,原子耗結構就越不穩定,壽命越來越短。
文章題目是:是否存在穩定的高原子量元素?用一句中國的老話來,就是“人大分家、樹大分叉”,高原子量元素的不穩定是核結構然形成的,人們沒有必要去追求穩定的高原子量元素。