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超铀元素

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超铀元素化学上指的是原子序数大於92()的重元素,皆具有放射性

概覽[编辑]

原子序数从1到92的元素中,除了之外,都可以在地球上检测到相當的量,它們大多具有穩定或長半衰期的同位素,或者是的普遍衰變產物。锝、钷、砹和钫雖然也存在於自然界中,但在地殼中僅有痕量的存在。砹和钫只存在於鈾衰變鏈釷衰變鏈的非常小的分支中,不但難以被生成,半衰期也極短,會很快衰變成其他元素;而原子序數較小的锝和钷只能由鈾-238自發裂變以及由/分別發生中子俘獲而產生。

原子序数92以上的超鈾元素由於半衰期較短,從地球誕生至今早已衰變殆盡,且在自然界中大多無法以較多的量穩定存在,因此都是以人工合成的方法產生的,僅有兩個原子序最小的超鈾元素在地球上被發現自然生成:,不過皆為痕量的存在。例如我們可以在富铀的矿石中检测到的痕迹,在核试验后也有少量生成,它们是铀矿石经过中子俘获紧接着两次β衰变而成的:(238U239U239Np239Pu)。原子序大於103()的超鈾元素又稱為超重元素,其半衰期更短,非常不穩定,只能在人工環境中少量製成,目前所發現原子序最大的超重元素是118號的缺字图片

超鈾元素现在可以用核反应堆或者粒子加速器人工合成。这些元素的半衰期有随着原子序数的增加而缩短的趋势,然而也有例外:例如𨧀的一些同位素的半衰期就比預料中的還要長。格伦·西奥多·西博格预言了在这一系列元素中有更多的反常元素,并且把它们归类于“稳定岛”,即质子數或中子數为幻数原子核具有特别的稳定性。

越重的超鈾元素生產難度越大、成本越高,價格隨原子序數增大而快速上漲。截至2008年,武器級的價格約為每克4000美元[1],而每克的價格超過6000萬美元。[2]是目前產量能以肉眼所見的最重元素。[3]

原子序數≥99(鑀以後)的超鈾元素由於半衰期極短,非常不穩定,無法大量生產,因此在科學研究之外沒有任何實際用途。

超铀元素中未发现的元素及已发现但尚未命名的元素,皆使用IUPAC元素系统命名法。超铀元素的命名曾引起很大的争论,104到109号元素命名的争论从1960年代开始一直到1997年才解决。

電子分佈[编辑]

序號 元素 電子在每能級的排佈
93 2,8,18,32,22,9,2
94 2,8,18,32,24,8,2
95 2,8,18,32,25,8,2
96 2,8,18,32,25,9,2
97 2,8,18,32,27,8,2
98 2,8,18,32,28,8,2
99 2,8,18,32,29,8,2
100 2,8,18,32,30,8,2
101 2,8,18,32,31,8,2
102 2,8,18,32,32,8,2
103 2,8,18,32,32,8,3
104 2,8,18,32,32,10,2
105 𨧀 2,8,18,32,32,11,2
106 𨭎 2,8,18,32,32,12,2
107 𨨏 2、8、18、32、32、13、2
108 𨭆 2、8、18、32、32、14、2
109 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2
110 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2
111 2, 8, 18, 32, 32, 18, 1
112 2, 8, 18, 32, 32, 18, 2
113 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3
114 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4
115 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5
116 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6
117 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7
118 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Morel, Andrew. Elert, Glenn , 编. Price of Plutonium. The Physics Factbook. 2008. (原始内容存档于20 October 2018). 
  2. ^ Martin, Rodger C.; Kos, Steve E. Applications and Availability of Californium-252 Neutron Sources for Waste Characterization. 2001. CiteSeerX 10.1.1.499.1273可免费查阅. 
  3. ^ Silva, Robert J. Fermium, Mendelevium, Nobelium and Lawrencium. Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (编). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements Third. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 978-1-4020-3555-5. 

外部連結[编辑]