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世界上元素是有限的吗?

《科学世界》  发表于 2018年06月19日

从目前的情况看是这样的。元素是由原子核中的质子和中子数目决定的,这两种粒子要聚拢在一起形成原子核,就必须有力量将它们“捆绑”在一起。不过,都带正电的质子彼此之间存在有斥力,也就是说它们只会互相推搡。好在,质子和中子(最强)、中子和中子、质子和质子间存在强力,这种力就将质子和中子粘在了一起。但是,强力的有效作用距离非常有限,同时,质子之间斥力的“电磁力”的有效作用距离则很长。这样就造成,好不容易被身边中子粘起来的质子,受到远处质子的排斥,反而被踢出了原子核。随着原子序数上升,质子之间的斥力也上升,这也就是高原子序数元素不稳定的原因。原子序数越高越不稳定,高原子序数的元素即使生成,也会在很短的时间内衰变殆尽。所以,在地球上92号(铀)以上的元素几乎不存在,新发现的高原子序数的元素(超铀元素)都是人工合成的。目前发现序数最高的118号元素寿命只有几毫秒,序数再高寿命可能会更短,从这个意义上说,宇宙中的元素种类应该是有限的。

 

(本文发表于《科学世界》20111期)


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