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为什么自然界中最重的元素是铀?世界中没有比铀更重的元素吗?

现实上自然界中还有两种比铀重元素能长期存在分别是93号元素镎和94号元素钚,但两者都是微量存在,因而咱们有人独爱你自然界中最重的元素是铀,也不是没有道理,究竟只需铀才是许多存在的!为什么最重的元素前面…

现实上自然界中还有两种比铀重元素能长期存在分别是93号元素镎和94号元素钚,但两者都是微量存在,因而咱们有人独爱你自然界中最重的元素是铀,也不是没有道理,究竟只需铀才是许多存在的!

为什么最重的元素前面需求加个安稳存在?

一般咱们在查最重的元素时,前面都会有一个描绘用的“安稳存在”,莫非元素还能变了不成?现实上元素还真的会变成其他一种元素,并且连天王老子都无法束缚它,即便你将它放在全世界结实的保险箱中,过阵子它就渐渐变成其他一种元素了!

从轻元素到重元素,从重元素到轻元素

物质是由原子构成的,而构成原子的则有中子和质子以及电子,区别元素的主要参数是质子的数量,多少个质子便是多少序号的元素,中子的多少则只决议这种元素是哪号同位素,而电子则和质子数一同决议元素的化学特点!

质子带正电,电子带负电,中子不带电;原子是电中性的,因而有多少个质子就会有多少个核外电子中和!能让质子和中子待在一同的是强效果力,强效果力能让质子战胜电磁斥力结合在一同,而中子则在中心起到了谐和效果。

氢元素到重元素

轻元素能够经过几种手法变成重元素,第一种是聚变,太阳开端的核聚变形式便是两个氕原子核经过量子隧穿效应聚变成氘,再由氘和氕聚变氦!另一种则是经过中子抓获再经β衰变称质子,使得元素序号再添加一号!在红巨星的内部常常发生满中子抓获,超新星内部则发生快中子抓获,但元素序号添加的原理是相同的!

聚变的质子反响链

中子捕获生成重元素

重元素到轻元素

重元素也能够经过衰变和裂变变成氢元素,比方铀-235能够经过α衰变成钍-231,由于α衰变跑出去的是一颗氦原子核,两个质子+两个中子,因而原子序数-2,成了90号元素钍!

还有一种途径是裂变,铀-235遭到热种子碰击时会发生裂变,产品是钡-141和氪-92,当然这些元素还会持续衰变,如下图:

当然还会跑出剩余的2-3个中子,这几个中子又会祸患其他铀原子,因而链式反响就发生了!但许多时分由于铀的质量不可,还没有碰击到第二个铀原子之前就飞到了铀块外了,所以必需要足够大的铀块才干确保在飞出前碰击到,这便是铀的临界质量!

为什么元素会变来变去?

聚变好像比较简单了解,究竟强效果力是世界中最强壮的力气,因而只需靠得足够近,就能让原子核结合构成新的重元素!但重元素为什么会裂变或许就想不通了,由于强效果力力气那么强壮,原子核中的质子和中子越多,合力不是越大吗?

其实这里有一个问题,质子和质子都带正电荷,它们之间有电磁斥力,并且电磁力归于长程力,在原子核内能够叠加,但强效果力却不可,它的规模很小,因而当原子核越来越大时的体现就会不安稳,强效果力无法束缚住跃跃欲试的原子核内各个中子和质子!

上图是原子核滴线,总共有三种原子核,分别为黑色的安稳核、不安稳核以及理论预言核,这些的区别是安稳核不会发生裂变,也不会发生衰变,但中子捕获不在此列,不安稳核会衰变或许裂变,理论预言则是或许存在的原子核!

安稳岛

当原子核中的质子或中子数为幻数或许两者均为幻数时,原子核特别安稳!现已发现的幻数有2、8、20、28、50、82、126,对应的元素分别为氦、氧、钙、镍、锡、铅,但126号元素一向未能发现,到现在为止,也只是到了118号元素!

世界中还有比铀更重的元素吗?

其实地球上就有比自然界更重的元素,只是这些元素十分不安稳,从93号镎的百万年年到97号锫的千年,再到100号元素镄的百天内,之后便是分钟,秒,最终到118号元素Og的毫秒等级,你会发现,半衰期是几许核算削减的!

除了100号元素镄还能够经过抓获中子许多出产外,之后的元素只是只能供科学研究,即便出产出来也无法长期存在!

气奥-294同位素的衰变途径和衰变能量以及均匀半衰期。绿色数字为进行自发裂变的原子比率。

117号元素的衰变链

所以这些玩意儿即便在世界中某个星球上许多存在,它也会静静的变成衰变链上的其它元素,最终则变成安稳的,地球上也存在的元素,想要操控它衰变也能够,比方比较特其他电子抓获放射性衰变形式能够经过激起或使原子的电子构成与原子核堆叠较少的状况,能够延伸半衰期,但这个时刻添加的等级只是在1%的份额以下!

除了将改动化学键外,抓获电子的衰变还能够经过剥离电子成为离子的形式来永久改动,比方铷-83能够经过剥离一切电子而永不衰变,但关于α粒子的衰变就力不从心了!或许你将这种放射性元素放到一个光速飞翔的飞船中,过了100年回到地球,它就像刚动身的那样!除了这几个方法外就很难找出其他方法了!

世界中真的没有更重的安稳元素了吗?

其实世界中真还有这种元素,但也能够说没有!为什么会有这种奇葩的答案?在咱们的元素区隔的规范中,质子数是区别元素类其他唯一规范,中子则是同位素!所以许多的质子和中子调集在一同又不安稳!

但世界中有一个当地却是安稳存在的,那便是中子星!它是恒星在超新星迸发中构成的,物质的引力坍缩超过了电子简并态所能供给的支撑,直接将电子压入了原子核,和质子中和成了中子!但中子简并态反抗住了引力坍缩,中子星便是处在了这种安稳的形式下!

但这种许多中子的调集,只能算是0号元素!但这种0号元素却只能安稳存在于中子星上,一旦它失去了这种条件,比方弄一块中子星物质到地球上来,中子就会开端衰变,它会经过“β衰变”开释一个电子和一个反中微子,然后转变为质子,自在中子的寿数大约是15分钟。

质子和中子的某种组合能构成安稳物质,所以这块物质的各个团块会在重元素的某处中止衰变,发生黄金的份额是极高的,再不济也是各种贵金属!但很可惜这块物质的质量极大,衰变会开释出巨大的能量,乃至或许将地球给炸裂了!

比中子星更NB的物质,那便是突破了中子简并力,但仍然在夸克简并态支撑下的物质,但这种常识理论上存在的夸克星,之后更大质量的坍缩便是黑洞,到此刻现已无法说元素了,由于坍缩称了一个奇点,无法用元从来描述!

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