奇怪的方式非凡的科学家制作了合成元素(©Glenn T. Seaborg博士,站在实验室地图前©Fritz Goro / Levil图片集/盖蒂图像)

非凡的科学家制作了合成元素的奇怪方式

在自然界中未发现的合成元素的狩猎中,物理学家和化学家创造了一些巧妙的方式来在实验室中发现它们。

定期表庆祝其150TH. 今年周年纪念,目前有118个化学元素。然而,铀(元素92)之外没有自然存在的元素。相反,这些合成元素(也称为经核元素)首先在实验室中发现。

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以下是我们为化学宇宙的知识添加了五种最奇怪的方式。

1

钚 - 阁楼中的元素

最着名的合成元素是在臭臭的阁楼中发现的。 1940年,埃德文麦克米兰和菲利普阿伯森,两位科学家们在加利福尼亚大学伯克利一起使用的粒子加速器,通过轰炸了铀的铀的样品,其中具有称为中子的亚氨基颗粒。通常这导致铀原子爆炸,但偶尔中子会进入原子的心脏 - 核 - 并变成质子。由于质子的数量确定您拥有的元素,通过添加一个McMillan和Abelson发现元素93。

Edwin McMillan博士(左)和Glenn Seaborg博士(右)指向图表(98-CF)指定加利福尼亚州的空间©Bettmann / Getty Images
Edwin McMillan博士(左)和Glenn Seaborg博士(右)指向图表(98-CF)指定加利福尼亚州的空间©Bettmann / Getty Images

第二次世界大战意味着二重奏不得不保持秘密的发现。然而,McMillan向朋友解释了他的研究Glenn Seaborg,他确信他可以按顺序创建下一个元素。 1941年初,在藏在化学系屋顶的小实验室中,Seaborg的团队成功了。铀被命名为星球天王星,所以McMillan和Seaborg也决定在太阳系的行星之后命名他们的元素:Neptunium和Plutonium。

突破赢得了麦克米兰和Seaborg诺贝尔奖,钚被用来制作世界上第一个原子弹。 Seaborg总是记住他微小的工作空间中所有化学品的恶臭 - 这就是为什么钚的符号是普(Pee-Eew)。

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2

爱因斯坦 - 炸弹 - 炸弹儿童

到了20世纪50年代,Seaborg的团队发现了另外四个要素:Americium,Curium,Berkelium和Californium。不幸的是,使每个新元素越来越困难,需要更大的中子浓度。事实上,地球上唯一的中子在地球上飞行的地方是在热核爆炸的核心。所以这是团队决定看的地方。

1952年11月1日,美国在太平洋的Enewetak环礁在Enewetak环礁爆炸了世界上第一个氢炸弹,导致爆炸量相当于10.4兆多的TNT。关于可能内部的好奇,美国空军然后订购了战斗机飞行员飞入蘑菇云与他们的飞机翅膀上的过滤器,希望挖出核碎片进行测试。这是一项危险的任务,一名飞行员Jimmy Robinson,在特派团跑出燃料时死亡。

空军中尉Merle D. Kimball of Salt Lake City解释了用于在Enewetak环礁的第一次爆炸期间获得辐射样品的仪器©Bettmann / Getty Images
空军中尉Merle D. Kimball of Salt Lake City解释了用于在Enewetak环礁的第一次爆炸期间获得辐射样品的仪器©Bettmann / Getty Images

过滤器运送到美国后,Seaborg的团队能够隔离两个新的元素。他们决定在艾伯特爱因斯坦和埃里克科费梅(Enrico Fermi)之后将Einsteinium和Fermium命名为20TH. 世纪最伟大的物理学家。

3

Mendelevium - 汽车和火警

1955年,伯克利团队决定他们有足够的爱因斯坦 - 在其加速器中直接用放射性α颗粒(有两个质子)直接射击。这将形成未被发现的元素101.唯一的问题是新的元素将是如此不稳定,它会在几分钟内腐烂 - 而他们的粒子加速器在陡峭的山坡的底部,而他们的化学实验室位于顶部。及时将样品及时获取样品以证明新的元素没有简单的方法。

伯尔卑斯队阿尔伯特Ghiorso队是他不寻常的解决挑战的方式。他的答案是尽快从加速器中获取放射性物质,将其扔进一瓶酸,然后跑到一个增压的大众甲虫,并以Breakneck速度向山上开来。在化学部门,Ghiorso在他的样品发出辐射作为他创造的元素101的证据证明时,Ghiorso已经幸运了大楼的火警。

Albert Ghiorso CA 1970©Lawrence Berkeley实验室(公共领域),通过Wikimedia Commons
Albert Ghiorso CA 1970©Lawrence Berkeley实验室(公共领域), 通过Wikimedia Commons.

Ghiorso在甲虫的午夜跑在宾夕法尼亚州驰骋,但一天晚上火灾报警几次:球队创造了元素门口。尽管他的胜利,第二天Ghiorso发现自己陷入了实验室主任的麻烦。在他兴奋的时候,他忘记了解开火警,它再次走了,造成了批量疏散。

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4

Nihon.ium - 七年的等待

并非所有元素都是在美国创建的。到21英石 世纪俄罗斯人和德国人也成功了,将周期性表拉伸到112个元素。另一个团队,由Kōsuke莫里塔在日本的riken领导,想参与其中。复制由他的竞争对手开拓的技术,莫里塔燃烧锌离子(元件30)进入铋(元件83)的旋转轮以制造元件113。

起初,日本队成功,2004年和2005年创造了两项元素的原子。然而,国际社会并不相信,并希望日本人产生另一个原子。在这里,莫里塔的运气跑了 - 无论他有多跑他的实验,他都无法创造最终的原子。

Kosuke Morita在新闻发布会上指向显示新原子元素113的电路板时微笑©Kazuhiro Nogi / AFP / Getty Images
Kosuke Morita在新闻发布会上指向显示新原子元素113的电路板时微笑©Kazuhiro Nogi / AFP / Getty Images

日本球队接近放弃,但2011年,福岛核灾害导致电力价格转向全国飙升。森塔特被命令关闭除一个外的所有实验,并决定让他的追捕活着。这是一个不错的选择:在等待超过七年的时间之后,相当于553连续运行他们的加速器,日本队制作了第三个原子。球队决定将元素Nihonium命名为 Nihon.,日语的单词为他们的家园。

5

田纳西 - 来回

今天,Element Discovery的领先团队在俄罗斯杜宾纳,由物理学家Yuri Oganessian领导。自1989年以来,本集团已与美国加利福尼亚州加利福尼亚州立实验室合作,导致创造五个要素。其中包括到目前为止发现的最严重,元素118,被命名为Oganesson,以纪念团队的领导者。但它是元素117,导致了最麻烦。

Yuri Oganessian参加仪式标志着官方认可四个新的化学元素113,115,117和118,加入了周期表©Nikolai Galkintass通过Getty Images
Yuri Oganessian参加仪式,标志着四个新的化学元素113,115,117和118,加入了周期性表©Nikolai Galkin \ Tass通过Getty图像

Oganessian的团队通过将富含中子的钙(元素20)的钙(元素20)的形式射成各种不同的放射性靶标来进行发现。不幸的是,为了使元素117成为队需要由伯克利姆(元素97)制成的目标,该元素只能由世界上的两个核反应堆创造的元素。更糟糕的是,伯克利姆没有已知使用,所以没有人在制作它 - 没有任何Berkelium在地球上为Oganessian购买。

2008年,Oganessian了解到,位于美国田纳西州橡树岭国家实验室的一家反应堆正在制作加利福尼亚州:一个进程也将创造一个小伯克利姆作为废物产品。橡树岭球队(包括Carlice Phelps,第一个发现元素的黑人菲尔普斯)同意孤立和净化伯克利姆,并在商业航空公司腐烂之前将其发送到俄罗斯。事情没有顺利。该团队的文书工作不是为了秩序,样本被海关拒绝两次 - 意味着在Oganessian可以抓住它之前必须飞过大西洋五次。

俄罗斯人仍然只有足够的伯克利姆来运行他们的实验并创造元素117.为了庆祝,球队决定将其命名为田纳西州,以纪念国家对周期表的贡献。

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