本Valsler

命名新元素是一个复杂的过程。有严格的规则,发现者通常不会得到他们的第一选择。但是,正如基特查普曼在访问加州小镇利弗莫尔时发现的那样,正确的名字可以带来超越教科书和元素周期表的不同。

加州利弗莫尔市中心

来源:公共领域

加州利弗莫尔市中心

约翰·玛珊德

我们是加州最古老的葡萄酒产区。你可能听说过纳帕?我们在纳帕买汽车零件,利弗莫尔是我们酿酒的地方!此外,我们有两个国家实验室,所以我们处于技术的前沿。我们现在拥有世界上第三快的超级计算机,一年内我们将再次拥有世界上最快的超级计算机。我们还有世界上最快的竞技比赛……”

加州利弗莫尔6号消防站百年之光

来源:公共领域

加州利弗莫尔6号消防站百年之光

装备查普曼

我是约翰·马钱德。他是一名化学家,在我拜访他的时候,他是利弗莫尔市的市长,利弗莫尔市位于加州的黄金葡萄酒之乡,就在旧金山湾外。他有点为自己的家感到骄傲。

约翰·玛珊德

“我们在国家点火设施还有世界上最大的激光,19240cm2激光。当它燃烧时,产生的能量比整个美国消耗的还要多。我们有世界上持续燃烧时间最长的灯泡;它已经燃烧了116年了。”

装备查普曼

2012年,马钱德有了一个全新的自豪理由。来自附近的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家,与俄罗斯杜布纳联合核研究所的一个小组合作,刚刚被确认为114号和116号元素的发现者。选择的名字是flerovium和livermorium。

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室主任帕尼·奥尔布赖特(左)在利弗莫尔大道116号命名为利弗莫尔广场期间接受利弗莫尔市长约翰·马钱德的公告。

来源:©Jamie Douglas/LLNL

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室主任帕尼·奥尔布赖特(左)在利弗莫尔大道116号命名为利弗莫尔广场期间接受利弗莫尔市长约翰·马钱德的公告。随着利弗莫尔元素的发现,利弗莫尔市成为元素周期表上仅有的六个以其命名的城市之一。

1949年,当伯克利市长听说他的城市将有一种以它命名的元素时,他几乎把电话给了发现者,完全不感兴趣。可以说,马钱德的反应有点不同。

约翰·玛珊德

作为一名化学家,有一种元素以我所在城市的名字命名,然后有机会回到莫斯科参加命名仪式——在莫斯科的中央科学俱乐部——这真的是我职业生涯的巅峰。

装备查普曼

在元素周期表的极端,人们很容易忘记为什么名字如此重要。Livermorium本身在很大程度上仍然是个谜。由射击制成成一个目标,它最长寿的同位素仅持续57毫秒,所以还没有对它进行过化学反应。但与同位素不同的是,这些名字是永恒的。

IUPAC的规定很明确。一种元素只能以属性、神话生物、地点、科学家或矿物命名。在现代发现时代,所有的元素都以地名或科学家的名字命名。Livermorium是已知的以城镇命名的最重元素——Tennessine是以一个州命名的oganesson是一个科学家。马钱德不会让这个被认可的机会白白浪费。我们一边聊天,一边在街对面的一个小公园里吃排骨,公园的长椅上装饰着当地的涂鸦,代表着元素周期表的不同方面。

Livermorium发现团队的成员,包括来自俄罗斯杜布纳市的科学合作者,在利弗莫尔市中心的Livermorium广场的奉献仪式上得到认可。

来源:©Jamie Douglas/LLNL

livermorium发现团队的成员,包括来自俄罗斯杜布纳市的科学合作者,在利弗莫尔市中心的livermorium广场的奉献仪式上得到认可。

约翰·玛珊德

利弗莫尔广场位于利弗莫尔大道116号。所以我想在那里做一件公共艺术作品,这样当人们进来的时候,他们就会明白这是一个特别的地方,我们有一个特别的合作。我们最初是想做一个标志性的雕塑作品。在明日世界,他们有一个漂浮的大理石球。要是能在利弗莫尔广场放上这玩意该多酷啊?这是原子核,然后在原子核周围有116个赞助的青铜圆盘。那不是很酷吗?

装备查普曼

这是一个巧妙的想法——利用科学的威望,让社会参与到生命中更大的奥秘中来。广场建成后,马钱德邀请杜布纳的他的对手来参加命名仪式。这两个城市已经形成了密切的联系,并与作为104号元素,这些纽带将在两人去世后长久存在。

约翰·玛珊德

当普罗克市长来到这里为利弗莫尔广场命名时,他指出也许有一天利弗莫尔和杜布纳将不复存在,但只要人类有知识,我们就会存在于元素周期表上。

加州利弗莫尔,从空中拍摄

来源:阿尔弗雷德Twu

加利福尼亚州利弗莫尔

本Valsler

利弗莫尔市长约翰·马尚在与基特·查普曼谈论116号元素——利弗莫尔元素。在我们完全了解元素周期表之前,只剩下两个元素了,下次我们将从加州小镇来到美国。

装备查普曼

田纳西州与大自然有着悠久的渊源。它是第一个永久核反应堆的所在地,用于创造最高机密为了制造第一颗原子弹。1945年,这座反应堆所在的秘密城市橡树岭的科学家们发现,填补了元素周期表的最后一个空白。

本Valsler

这种关系现在被永远铭记,就像基特·查普曼在接下来的故事中讲述的那样元素中的化学播客。在此之前,有任何问题或意见可以通过电子邮件联系chemistryworld@rsc.org推特@chemistryworld.我是本·瓦尔斯勒,很快就回来。


Ununhexium

我们最初关于116号元素和118号元素的播客是由Andrea Sella撰写的,写于livermorium被命名之前很久。我们把它保存在这里留给子孙后代:

本播客最初包含元素116和118。自从本播客首次发表以来,这些元素的名称已经被国际纯粹与应用化学联合会(Iupac)批准。116号元素现在被称为livermorium(符号Lv),以纪念位于加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory),该实验室是美国合作团队的所在地,也是核与重元素研究的坚定支持者;118号元素以其发现者Yuri Oganessian的名字命名为oganesson (Og)。

米拉Senthilingam

这周是追求名声的化学家。Andrea Sella报道

安德里亚·萨拉

我们生活在一个人人都想“出名”的时代。当然,安迪·沃霍尔(Andy Warhol)指出,每个人都有可能成名15分钟。但真正的问题是,如果你是一名化学家,或者一般意义上的科学家,怎样才能出名呢?如何赢得群众的奉承?如果不是大众,至少是你的同龄人?

你以为拿诺贝尔奖就行了。但你会惊讶地发现,除了20世纪初的几个人外,很少有人能真正记得世纪的英雄。要让元素以你的名字命名,你必须死了。所以这似乎毫无意义。

元素周期表- 116 - Livermorium

来源:©Shutterstock

如果你发现了一种新元素呢?大约70年来,自从钚从核反应中流失以来,人们一直在寻找制造出更重、更奇特的元素,添加到我们的周期表中。我之所以强调“制造”这个词,是因为它不再是找到一块岩石并从中提取某种神秘物质的问题,而这种物质与之前出现的任何东西的描述都不相符。不,你必须从头做起。

那么如何创建一个元素呢?当然,元素的旧原子,一直都在产生。核聚变是恒星运转的基本过程。但随着恒星年龄的增长,氢气逐渐耗尽,它们逐渐开始融合更重的原子核,然后就有可能产生更重的原子。这是非常困难的,因为你必须通过两个原子核的巨大正电荷才能使它们融合。恒星的核合成可以达到.不幸的是,事情到此为止了。

在那之后,使物体变重的方法就是加入中子。因为中子不带电荷,它可以悄悄地溜进原子核。中子可以增加总质量,原子核可以衰变,释放出一个电子,给你一个在周期表上高一个位置的东西。艰苦地重复这个过程——前进一步,后退一步——会让你一直朝着目标前进它的原子序数是92,是宇宙中最高的原子序数。

但我们能超越吗?答案是肯定的。美国、德国、日本和俄罗斯的团队一直在努力研究。这个过程非常困难。从本质上讲,它们所做的是将原子剥离到原子核,然后使用粒子加速器将它们加速到惊人的速度,然后将这些离子猛烈地撞击到目标上。比如元素是通过猛击一个目标与裸体细胞核。

这不是在某个小棚子里独自工作的实验者的工作。这些都是非常微妙和复杂的实验。问题不仅在于创造新元素,还在于计算出最后你得到了什么。问题是你一次只能制造几个原子,这些产物往往非常不稳定,所以有时你只有几毫秒的时间来计算你得到了什么。它是复杂的。它是昂贵的。而且非常非常聪明。每一个新原子都是一个全新的化学世界。它吸引着财富追求者,这有什么奇怪的吗?

劳伦斯利弗莫尔国家实验室-鸟瞰图

来源:劳伦斯利弗莫尔国家实验室

劳伦斯利弗莫尔国家实验室

1999年6月,位于加州的劳伦斯伯克利实验室,世界上为数不多的从事这类工作的地方之一,在杂志上宣布了这一消息物理评论快报他们成功地制造出了ununhexium和ununctium,也就是116号和118号元素引领目标与细胞核。随之而来的是巨大的兴奋,因为它们是迄今为止制造出来的最重的元素。这似乎是一个真正的突破。他们使用的方法也与以前的工作不同——这是一种非常成功的新策略。能源部为这项工作提供了资金,他指出该团队的四名高级成员是外国人,他说:“这一惊人的发现为进一步了解原子核结构打开了大门,同时也强调了外国游客的价值,以及如果我们的国家实验室暂停外国游客,我们将失去什么。”科学卓越是不分国界的,如果我们切断了实验室与世界其他地区的联系,我们将损害我们进行世界级科学研究的能力。”

但问题是,没有人能重复这项工作。德国和俄罗斯的实验室报告说,他们得到了不同的结果。加州开始了一场重大的自我反省,人们开始对数据进行详细的研究。经过痛苦的调查,球队领队之一、保加利亚人维克多·尼诺夫(Victor Ninov)伪造了关键数据。面对证据,尼诺夫否认了一切。但在德国,与他早期参与的111号和112号元素的发现相关的数据中发现了不规则性。尼诺夫被解雇了。伯克利领导的小组被迫做了一件不可想象的事情——发表撤回声明,作者名单比原始论文少一个名字。这相当于科学上的切腹自杀。

但是116号元素真的不存在吗?2000年,俄罗斯的竞争对手小组报告说,他们已经制造出了116号元素的单个原子,并在3年内成功地制造出了该元素的两种不同同位素的更多原子。另一方面,118号化合物不得不等到2002年才成功合成,而这种合成方法与美国人使用的方法不同。所以116号和118号是真实存在的,就在我们说话的时候,它们的属性正在慢慢地被描绘出来。但有人记得那些真正的发现者的名字吗?奥加尼斯这个名字听起来耳熟吗?可能不会。

你更有可能记得维克多·尼诺夫的名字,他是这场风暴的中心人物。很反常,不是吗?但这就是世界之道。名望,即使在科学领域,也是善变的情妇。

米拉Senthilingam

也许我们的最终目标不是找到一种元素,而是找到一种保存这些遗产的方法。只是一个想法。这是伦敦大学学院的Andrea Sella教授的116号元素和118号元素的基础化学。下周会有两方面的因素。

大卫读

钠,像元素周期表中的大多数元素一样,可以说具有双重人格。一方面,它是大多数生物的必需营养素,然而,由于它的反应性,如果你碰巧把它和不应该的东西结合在一起,它也能造成严重破坏。因此,钠只在化合物中自然存在,从不作为自由元素存在。尽管如此,它仍然非常丰富,按重量计约占地壳的2.6%。

米拉Senthilingam

为了找出钠的一些有益的和致命的作用,以及它被赋予Na符号背后的秘密,请加入南安普顿大学的大卫·里德下周的节目元素中的化学