液体化学

宇宙中还有未知的化学元素吗?

  无论是花鸟树木,还是山水,或者人类,虽然这些物体看起来形态各异,但追根溯源,非生命和生命都是由几十种元素组成。举例来说,水是由氢和氧组成,石头是由氧、硅、钙、碳等元素组成,组成水和石头的元素也都能在人的身上找到。

  质子和中子结合形成了原子核,原子核外存在与质子数相等的电子,这样就构成了中性原子。不同元素的区别在于质子数的不同,例如,氢包含一个质子,氧包含8个质子,铁包含26个质子。

  人类对于化学元素的正确认识始于门捷列夫,他找到了元素的周期规律,并制作出了能够预测未知元素的元素周期表。此后,科学家不断发现新的元素,逐渐填补了元素周期表的空白。

  在自然界中,人类可以找到从1号元素氢到98号元素锎。不过,在前98种元素中,有几种元素的丰度极低,它们需要通过人工合成才能得到,例如,43号元素锝,61号元素钷,96号元素锔。从99号元素锿开始,都是人工合成元素,它们都要通过粒子碰撞的方式才能合成出来。

  目前,人类合成出的最重元素是118号元素Og(类似于“氧”字构造,该元素为“气”与“奥”的组合,读音为ào),它是第七周期第18族元素,与稀有气体元素同族。由于相对论效应,Og在标况下很可能是固态的,而不像同族的其他元素是气态的。

  118号元素的发现,意味着元素周期表的前七个周期元素都已经找到。那么,这张元素周期表是否包含了宇宙中的所有元素呢?宇宙中还有更多未知的元素吗?我们已知的元素会是冰山一角吗?

  虽然我们最远只去过月球,但我们可以不用接触其他星球,就能知道它们的元素组成。恒星会发射出光,其他天体会反射出光,当这些光到达地球时,我们不仅能够看到那些天体,也能知道它们包含了哪些元素。

  原子吸收能量之后,原子核外的电子会被激发到较高能级,成为不稳定的激发态。电子很快又会跃迁回较低能级,同时会发出光子。由于不同元素的核外电子结构是不一样的,所以它们的光谱都各具特点,通过光谱分析就能知道元素组成。

  根据光谱分析的结果,宇宙中最多的元素是1号元素氢,质量比例约为75%;其次是2号元素氦,质量比例约为24%;其他元素的含量极低,加起来只有大约1%。

  虽然地球上的元素比例与宇宙不同,但地球的质量极低,无法影响到整个宇宙的情况。太阳的元素比例与宇宙非常接近,太阳系几乎所有的质量都在太阳身上。

  根据宇宙学标准模型,氢和氦是在宇宙大爆炸的最初时刻合成出来的,而其他元素基本上都是通过恒星过程产生的。宇宙中很难存在人工合成元素,更难以存在119号及以上的元素。因为人工合成元素很难被合成出来,它们都具有放射性,十分不稳定,半衰期非常短暂,它们很快就会衰变其他更加稳定的元素。

企业文化     组织机构     

Copyright © 2014-2016 暴龙电竞竞猜 版权所有     ICP备5756755号