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超級元素周期表

2015-05-30 10:48:04
科學Fans 2015年5期
關鍵詞:實驗室文明

百無一用

對于“元素獵人”來說,鏷是一個奇葩的存在。雖然鏷的半衰期高達32788年,但它的放射性卻使得收藏家置于危險環境之中,你得知道,就算是實驗室中極微量的鏷,科學家在研究它的時候必須通過密封的手套箱完成操作。

說到實驗室,上個世紀60年代的時候,英國原子能管理局花了50萬美元處理了60噸的礦物,費了九牛二虎之力生產出125克的璞,并將其分配給了全世界最頂尖的幾個實驗室,但結果非常令人沮喪——截至目前尚未發現鏷具有任何實際的價值。

不過作為一種放射性元素,我們的自然環境中平均分布著鏷元素,例如在水中,鏷大約按照一兆分之一的比例分布,所有雖然它存在于水中,但它所發出的輻射對人體的傷害可以完全忽略。

元素八卦

1.美國橡樹嶺國家實驗室前幾年算了一筆賬,現在每生產1克的鏷大約需要280美元的成本。

發現史

1900年,威廉·克魯克斯將硝酸鈾酰溶解于乙醚中,他在剩余的水中發現一種具有極強輻射的元素,但他以為這是鈾的同位素。1913年,法拉斯與奧斯瓦爾德·格林在研究鈾的衰變鏈的時候才發現了鏷。

原子彈核心

鈾注定是一種充滿了爭議的元素。

曼哈頓計劃的驚天一爆,讓廣島與長崎成為世界上唯一被原子彈轟炸的城市(其中在廣島所投擲的原子彈以鈾-235為主要原料,在長崎投擲的則以钚-235為主要原來),讓第二次世界大戰提前結束,但原子彈的殺傷能力讓世界上每一個人膽寒。后來,核電站的出現讓人們驚呼清潔能源已經出現,但切爾諾貝利核事故的陰影籠罩在整個歐洲之上,而海嘯引發的福島核電站事故又讓人們重新審視核能利用。

無論核武器、貧鈾彈、核動力骯母還是核電站,只要會用到鏈式反應的場所都會找到鈾。在研發原子彈之初,人們還以為鈾是一種稀土元素,但結果在1945年以后,世界各地陸續發現鈾礦。截至目前,估算出全世界總計的鈾礦儲備約為550萬噸。

最后要說一點,海水中含有豐富的鈾,據估算大約為46億噸,日本科學家于1980年利用離子交換法從海水中獲得了鈾,只是這種方法難以大規模投入使用。

元素八卦

1.在各種“未解之謎”中經常會提到非洲存在了數十億年的天然核反應堆,并言之鑿鑿地說這是史前文明或是外星文明的遺跡……事實吧,法國科學家佩蘭確實在1972年于非洲加蓬共和國發現了天然核反應堆,但要搞清楚的是,物理學家黑田和夫早在1956年就預言了這種反應堆的存在——只要自然情況下鈾濃度、鈾-235與鈾-238的比例適宜,就會發生自持的鏈式反應,也就是純天然的核反應。所以說,這東西和外星人、史前文明什么的一點關系也沒有。

發現史

1789年,德國科學家馬丁·克羅普羅特將瀝青鈾礦石投入到硝酸中,等反應完畢后又用氫氧化鈉來中和并沉淀出黃色化合物重鈾酸鈉。馬丁又用碳粉加熱得到黑色的粉末,不過呢,馬丁發現的其實是鈾的氧化物。1841年,法國的皮里哥才完全分離出單質鈾。

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