书城科普数理化之谜
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第49章 元素有多少

当俄国伟大的化学家门捷列夫发现了化学元素周期表时,世界总共发现的化学元素仅仅有63种。由于门捷列夫的科学性预言以及后人的努力探索,在100多年的研究中,科学家们又陆续地发现了40多种元素。这随后发现的众多元素中,大部分是人工制造的,仅一小部分为天然元素。迄今为止,人类所发现和制造的化学元素已达107种。然而科学是没有尽头的,在第107号元素诞生之日起,人们又开始了新的元素的探索。

新元素的探索依赖着科学技术水平的提高,门捷列夫发现周期规律时,人们仅找出了63种化学元素,随着科学分析技术的发展,光谱分析技术被广泛地应用于化学元素的探索工作,在它诞生的20多年里,人们所发现的化学元素已达92种。当第92号元素铀被发现时,人们认为铀也许是最后一种元素了。这时元素周期表上尚有4种元素还没有被发现。可是在1937—1940年间,这4种未被发现的元素却有3种被物理学家们在实验室中制造了出来。但是92号元素铀并没有像一些科学家所想象的那样是自然界中最后一个元素,人们随后又发现了93号元素镎,94号钚。在以后的研究中,几乎每隔几年都有几个新的元素被发现。直到1976年,前苏联的科学家们又成功地合成了第107号元素,但是从那之后,新元素的探索工作越来越艰难了。

至于107号元素是不是化学元素的尽头,根据科学的理论来分析,我们认为不是。但是,为什么这么多年过去了,还没有发现新的元素呢?因为人们发现第93号元素镎的时候,以后发现的元素都是由人工制造的放射性元素。在该元素诞生之时起,就开始进行放射性的衰变了,不断衰变的过程中,根据时间的长短已不再是发现时的元素,而成为了另一种元素了。放射性元素的衰变时间长短不一,科学家们一般以其衰变到一半原子数里的时间为标准,称为半衰期。从人工合成的元素来看,其原子序数越大,则半衰期越短。比如,98号元素锎的半衰期长达470年,而100号镄只有15小时,到了103号铹仅仅为8秒钟,107号元素则更短,不到1毫秒。由此科学家们预计,到了110号元素时,其半衰期则很可能不足一百亿分之一秒,因而仅根据目前这种科学手段,恐怕是难以将其发现的。但是也并不是十分悲观的,科学家根据元素的周期判定,第108号、114号、126号以及164号元素将为稳定元素。这种预测真的可能吗?

奇迹出现了。1983年,西德科学家勒克尔在国际物理学会上宣布,他成功地发现了109号化学元素。他说他采用120米长的直线加速器,用铋核去轰击铁靶,得到了寿命仅为五千分之一秒的新元素,同时测到了它的原子序数为109,它是由58Fe209铋加合而成的一种新元素。但是该元素如同107号元素一样,没有得到正式命名。由此可见,科学家们对于这个新发现尚存疑惑,也许它真的存在,只是不同的地区、不同的实验可能造成检测的误差;也许它根本不存在,只是一个科学的谎言,就我们目前的科学手段也许还无法去验证其真伪。总之,科学是永无止境的。在107号元素之后很可能还会有108、109……但是这些元素的发现,还需依赖于科学技术的进步发展。因此,对于我们来说,未知的化学元素将永远是个谜,永无尽头的谜。