03.03 從理論上來說元素有多少種?為什麼?

講科學堂


這個問題應該由核子物理學家來回答,對此,我是個徹頭徹尾的外行。我只知道原子核越大、核子數越多、原子越不穩定,越容易分裂成較小的原子,元素週期表中的一百零幾號天然元素,排序越靠後的,越不穩定。但是,有時候也不盡然,比如:鈾的同位素238比235多了3箇中子,按理說238更容易裂變,可實際呢?235倒容易裂變而238卻難以裂變。因此,235被用作核裂變電站燃料,而238則被安排到處理裝置經過專門處理以後,吸收一箇中子,變成鈈239才正式成為核裂變燃料。

鈾後元素從鈈開始,幾乎在自然界中找不到了,只有在實驗室裡可以產生出來,因為其很不穩定,很快就分裂衰變成較小的原子,通常情況下,並不編入教科書。另外,原子核的中子、質子數目比例也是影響原子穩定與否的因素,中子質子比例越接近1:1,原子越穩定,比例越大越不穩定。比如氫的三個同位素氕、氘、氚,氕原子核內只有一個質子,核外一個電子,它是極不穩定的,居說它產生後存在不到一秒鐘,很快就兩倆接合或與其它原子化合。氘呢,原子核內中子質子各一個,它最穩定,自然界的氫基本都是氘,至於氚,原子核內中子數是兩個,質子仍然一個,中子質子比例為2:1,自然界基本上是找不到,只有在實驗室裡製造出來。

元素週期表中所有元素都有數目不等的若干個同位素,從超新星暴發或黑洞或宇宙初始大爆發或別的什麼形式,物質初始產生起的那一刻,物質的放射性最強裂,隨著時間的延長,放射性直線降低。假設宇宙中存在年齡在一百億年以上的星球,那它的放射性一定是很低的,據說,地球、月球的年齡均在40___50億年,說來也算是比較穩定的星球了,但是,因為放射性而引發的火山爆發、地震等自然災害,仍然在危脅著人類的生存。如果我們能在宇宙中找到年齡更為古老的星球,假設它的環境符合地球與太陽的距離因素,移居那裡應該是理想之地。

大自然造物主在創造宇宙的時候,一定不是偏向什麼元素的,一定是給了各種元素誕生的相同機遇,只是各種元素的放射性,才使其有了穩定性元素佔絕對優勢的現在。如果誰想體驗超級放射性環境的話,超新星爆發後的那一刻,應該是最理想的地方。


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