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                            超鈾元素為什么要人工合成
            
                        
            
                        【分類】化學
                        
            
                        
            
                        【答案】在化學元素周期表中，第92號元素鈾以后的化學元素稱為超鈾元素
            迄今所發(fā)現的絕大部分超鈾元素都是人工合成的放射性元素
            20世紀30年代，元素周期表中最后一個元素是鈾
            1934年美國科學家費米認為鈾不是元素周期表的終點，而存在原子序大于92的超鈾元素
            1940年，美國科學家麥克米倫等利用中子照射氧化鈾薄片，發(fā)現了第一個人工合成的超鈾元素-93號元素镎，從此開始了人工合成超鈾元素的新時代
            緊接著美國化學家酉埔格又發(fā)現的第94號元素钚，他們兩人都因對超鈾元素的研究和發(fā)現而榮獲1951年度諾貝爾化學獎
            后來發(fā)現，镎和钚在自然界中也存在，主要是在鈾礦中
            然而，天然鈾礦中的镎和钚含量極其微小，供研究和應用的全部超鈾元素都由人工方法合成，其主要途徑有兩大類核反應
            一類是中子俘獲反應，利用鈾為起始核，通過一次或幾次俘獲中子的核反應，再經一次或幾次|3衰變，使鈾核電荷――原子序增加一或10幾，獲得超鈾元素
            例如核反應堆中鈾經中子俘獲和|3衰變生成钚，再進而生成95號元素镅和96號元素鋦等；核爆炸時極高通量的脈沖中子使鈾多次俘獲中子，并連續(xù)多次|3衰變，生成比鈾原子序大許多的超鈾元素，直到99號元素锿和100號元素鐨
            另一類是帶電子粒子核反應，加速器產生的高能粒子轟擊做為靶子的元素，形成激發(fā)態(tài)的復合核，然后失去一定數目的中子，即合成比做為靶的元素更重的元素
            例如，用加速到85兆電子伏的氮離子轟擊60微克的锎-294靶，制得第105號元素
            人工合成超鈾元素，原子序越大，自發(fā)裂變幾率越大，半衰期越短
            101號元素锎同位素中半衰期最長的為56天，而106號和107號元素半衰期不到一秒，這給重元素的人工合成的鑒定帶來很大困難
            目前，世界上人工合成钚每年達數噸，镎、镅、鋦年產量達數公斤，锎僅為數克，對原子序大于100的元素合成，產物少得可憐，一次實驗往往僅能產生幾十個甚至幾個原子
            例如，1955年第一次合成鍆時，用a粒子轟擊第99號元素锿-253原子，三個小時才產生1個鍆-256原子
            好在科學家們已經掌握了非常高超的輻射探測技術和儀器，他們在儀器上裝了一個謦鈴，只要有一個鍆原子生成，它衰變時放射出的標識輻射就會使警鈴發(fā)出很響的聲音，證明它的存在
            從1940年以后，已經用人工合成的方法制得了從第93號到109號的17個超鈾元素，約160多種同位素，其中美國、前蘇聯(lián)和歐洲的一些科學家做出的貢獻最多
            人工合成的超鈾元素對核能的發(fā)展和利用有重要意義，钚一293是核反應堆和核電站的重要燃料，钚-238用于制造心臟起搏器，锎-252是理想的自發(fā)裂變中子源
            此外，人工合成超鈾元素對探索元素起源、擴展元素周期表、研究物質結構和星體起源和天體演化等都有重要意義
            
                        
            
                        
                    
            
                
            
            
            
        
            
        
        
        

            
    
    
    
    

            

        
    
            

            
            
        
            
        
        

            
    
            
        
            
            
            
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