人工合成元素

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人工合成元素,在化学中是指自然界里不存在,只有通过人工方法才能製造出來的化学元素。一般透過將兩種元素以高速撞擊,增大自然存在的元素原子核质子的个数,达到增大原子序数,制造出新的元素。

至今已有20种人工合成元素被合成出来,它们均是不稳定元素,半衰期从几年到仅仅只有数毫秒。另外,还有十几种元素最初是通过人工合成的方式发现,但是后来在自然界中,也发现有痕迹量的存在。

性质[编辑]

人工合成元素通常具有放射性,从而快速衰变为其他较轻的元素。由于它们的半衰期与地球的寿命相比过短,即使在地球形成初期曾经存在过这些元素,到现今也已经全部衰变为其他元素了。目前,只有在核武器或是在核反应堆粒子加速器中进行的核试验中才能发现人工合成元素的原子。人工合成元素的产生方式有核聚变中子俘获

对于自然存在的元素来说,其原子量地壳大气层中天然同位素丰度来决定。但是由于人工合成元素的同位素完全由人工合成产生,天然同位素的丰度没有任何意义,因此,在元素周期表中,人工合成元素的原子量使用其最稳定(即半衰期最长)的同位素之质量数来表示。

并不是所有的放射性元素都是人工合成元素,比如都没有稳定同位素,但是它们在地壳和大气层中均有分布,同时,它们的衰变产物——等元素,尽管半衰期很短,也能在自然界中找到。

历史[编辑]

世界上第一個通过人工合成的化學元素是,在1936年,该发现被最终确认并填补了元素周期表的空白。锝不存在稳定同位素,其最稳定的同位素锝-98的半衰期为420万年,远低于地球的寿命,因此地球形成时所产生的锝到今天已经全无踪迹。自然界中仅存在痕迹量的锝,由铀-238的自发裂变以及矿石的中子俘获而产生。

第一个完全由人工合成而产生的元素是1952年合成的,之后是等。冷战期间,苏联美国各自独立合成出了𨧀,由此,这些元素的命名权多年后才得以解决。

人工合成元素列表[编辑]

下表所列人工合成元素均为自然界中所不存在的化学元素,其原子序数≥99,均为超铀元素

元素名称 元素符号 原子序数 首次合成年代
Es 99 1952
Fm 100 1952
Md 101 1955
No 102 1966
Lr 103 1961
Rf 104 1966(苏联),1969(美国)*
𨧀 Db 105 1968(苏联),1970(美国)*
𨭎 Sg 106 1974
𨨏 Bh 107 1981
𨭆 Hs 108 1984
Mt 109 1982
Ds 110 1994
Rg 111 1994
Cn 112 1996
Uut Uut 113 2003
Fl 114 1999
Uup Uup 115 2003
Lv 116 2000
Uus Uus 117 2010
Uuo Uuo 118 2002
* 视为共同拥有发现权

其他人工合成元素[编辑]

原子序数为1至98的化学元素均可于自然界中找到(即使是痕迹量的),但下列元素通常由人工合成方式所产生。

元素名称 元素符号 原子序数 首次合成年代
Tc 43 1936
Pm 61 1945
At 85 1940
Fr 87 1939
Np 93 1940
Pu 94 1940
Am 95 1944
Cm 96 1944
Bk 97 1949
Cf 98 1950