克里斯•史密斯

大家好,本周我们要见的是一种你找不到多少的化学物质,因为科学家最多只能制造出少量的原子。它是以发现通过原子间的碰撞,我们可以制造出全新的元素。但本周的元素是一种有争议的化学物质,菲利普·鲍尔解释了其中的原因。

菲尔球

有些元素是以人的名字命名的。自20世纪中期以来,核物理和化学的许多先驱都在重放射性元素的列表中被发现:欧内斯特·卢瑟福,玛丽·居里,恩里科·费米,尼尔斯·玻尔。

但只有两种元素是以活人命名的。一个是99号元素,.另一个是106号元素,叫做seaborgium是为了纪念美国化学家格伦·西博格。

元素周期表- 106 -海硼

来源:©Shutterstock

西博格的职业生涯从科学家们刚刚开始了解原子是由什么组成的时代,到今天的夸克和胶子、超弦和超级对撞机。他是第一批发现潜藏在原子核内的可怕能量的科学家之一,这种能量可以缓慢而可控地释放出来,为整个城市提供动力,也可以迅速摧毁它们。

20世纪30年代,当西博格在加州大学伯克利分校开始他的科学生涯时,元素周期表被认为止于第92号元素,.科学家们发现,在一种现代炼金术中,通过在粒子加速器中向元素发射亚原子粒子,可以改变元素。有些粒子可能会粘在一起;其他的可能会把原子核打碎成碎片。无论哪种方式,目标原子核中的质子数都可能改变,使其成为不同的元素。

恩里科·费米是第一个意识到这可以提供一种制造比铀更重的新元素的方法。这样的元素,即93号元素,在1940年被发现,同年,西博格在伯克利的一个团队中创造了下一个元素:钚,94号元素。挑战在于如何从残骸中分离出这些微量的人造元素,西博格率先用化学方法做到了这一点。

1944年,西博格和他的同事们将95号和96号元素加入了元素列表,第二次世界大战后,97号和98号元素又加入了元素列表。人们开始觉得在原子碰撞实验中可以制造出无穷无尽的新元素。

格伦·西博格在实验室

来源:©2012加州大学劳伦斯伯克利国家实验室的董事

但西博格想知道它们的化学性质。从元素周期表中89号之后的锕的位置来判断,它们应该表现得像过渡金属。但西博格发现它们并没有这样做,1945年他提出它们形成了一个全新的系列他称之为锕系元素。他的几个同事对此表示怀疑,但他是对的。

西博格在为这些超重的人造元素开发基本化学分离方法方面的技能,以及让他重写元素周期表的化学直觉,使他成为获得新元素名称的明显候选人。当伯克利的放射化学家确定了106号元素的优先级后,这个机会来了。1974年,他们通过射击成功了氧气元素98的离子,.但同年早些时候,一个俄罗斯团队声称成功了。直到1993年,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)才认定伯克利的说法更有说服力。

所以他们给106号元素命名,并提议称它为海硼。但IUPAC表示,你不能这样做,因为用活人的名字来命名元素是不可能的。美国化学学会(American Chemical Society)回答说,别傻了。该学会坚称,就其研究而言,106号元素现在属于海钡。面对这样的决心,IUPAC被迫让步,海硼元素被列入了世界各地化学实验室墙上的元素周期表。

它是什么样的?在1997年的一项了不起的实验中,一个国际研究小组发现了海钡形成的化合物种类,为西博格的遗产增添了光彩。他们研究的两种同位素放射性衰变,半衰期不超过半分钟。而用来制造它们的核碰撞每小时只能产生一个原子。然而,研究人员发现,只有7个易逝的海钡原子,它是一种与之相当的金属而且.在这样精湛的实验中,我们可以看到元素周期表继续发挥它的模式,甚至在大自然从未瞥见的元素中。

克里斯•史密斯

菲尔·鲍尔(Phil Ball)谈到了seaborgium,这个打破传统的厚脸皮元素敢于以一个没有死的人的名字来命名。下周我们会发现为什么气球在绳子上浮动会让化学家流泪。

皮特Wothers

我们都熟悉比空气轻的气体但是每当我看到绳子上漂浮的气球时,我就感到有点难过。这并不是因为我是一个痛苦的老某某,而是因为,与字符串另一端的快乐孩子不同,我意识到即将永远失去的宝贵资源。

克里斯•史密斯

彼得·沃泽斯下次将带我们回到现实,讲述氦的故事。我非常希望你能加入我们。我是克里斯·史密斯,谢谢收听,再见。