日本科学家成功合成原子序113新元素

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【大纪元2012年10月02日讯】(大纪元记者刘新宇编译报导)日本科学家声称,他们最近采用人工方法终于把难以捕捉的原子序113的化学元素合成出来了,这也是目前元素周期表中空缺元素之一。

MSNBC新闻网报导,原子序113的化学元素其原子核拥有113个质子 。由于属于一种非天然元素,它必须得在实验室里合成出来。多年以来,含质子数越来越多的许多重元素不断地被人们从实验室里合成出来,其中最重的要数原子序118的元素,它被国际纯粹与应用化学联盟(IUPAC)暂时命名为Ununoctium,属于一种稀有气体元素。

然而,由于其不稳定性,原子序113的化学元素的合成一直被认为是一个不易攻克的难题。在历经多年努力尝试后,上周三,日本理化研究所仁科加速器科学中心研究人员声称终于把它合成出来了。早在8月12日,这个研究小组曾捕捉到原子序113的化学元素,但它很快就发生了衰变并留下一些这一新元素形成的佐证。该研究组老板孝介森田在一份声明中说,“九年多来,我们一直在捕捉能够准确无疑地认证原子序113的化学元素的实验数据,今天我们终于如愿以偿,真有一种如释重负之感。”

如果得到进一步证实,这一成果将标志着日本首次发现的第一个新元素,同时也使日本成为第一个享有对周期表元素命名权的亚洲国家。迄今为止,只有美国、俄罗斯及德国的科学家享有这样的殊荣。

森田还说:“我想借此机会感谢所有对这个重要研究成果作出贡献的研究及工作人员,今天的成功应归功于这些年来他们始终不懈努力,并坚信终有一天113元素会在自己手中诞生。我们面临的下一个挑战将是一个无人涉足的新领域,探索如何合成难度更大的元素119以至其他更重的元素。”

多年来,科学家们一直在不断努力,以期合成出越来越大的原子。他们孜孜以求乐在其中,而他们的新发现又使之能更进一步探测原子的内在奥秘。

大家知道,宇宙中大部分物质是由非常简单的元素构成的,诸如氢(其中只含1个质子)、碳(含6个质子)及氧(含8个质子)等元素。对于每个质子,原子一般有大约相同数量的中子和电子与之对应。然而,当越来越多的质子和中子被压入一个原子的原子核时,这个原子便变得越来越不稳定。科学家们想知道究竟一个原子可以有多大,也就是说,能容纳质子和中子数的上限是多少。

第一个合成元素产生于1940年,到目前为止,已有20个不同元素先后在实验室被合成出来。所有这些元素都不稳定,最多不超过几秒钟,便很快分解成了更小更轻的元素。

为了合成原子序113的化学元素,森田和他的团队采用锌核(含30个质子)轰击一层很薄的铋(含83个质子)原子层。他们发现,原子序113的化学元素一旦形成后便迅速发生衰变,并释放出包含两个质子及两个中子的α粒子。而且这一衰变过程连续历经六次,从而使原子序113的化学元素逐步衰减为元素111,109,107,105,103,最后衰变成元素101钔(也是一个合成元素)。

其实,森田研究小组早在2004和2005年进行的实验中,似乎就发现了原子序113的化学元素,只因当时没有观察到它完整的衰变链,因此无法证实他们当初的发现。而这一次,从原子序113的化学元素一直到元素钔的完整衰变模式全部被观察到了。据此,科学家们认为,森田的最新发现为人们提供了毫无疑义的证据,表明原子序113的化学元素是这一衰变链的起源。

(责任编辑:张东光)

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