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化学元素中的锎


实验室k / 2018-12-17

       格伦·西博格这个名字我们在元素周期表的这一部分已经遇到过多次。因为发现了锎,还有钚(94),镅(95)、锔(96)、锫(97)、锿(99)、镄(100)、钔(101)、锘(102)和钅喜(106),他的名字已载入史册。

锎的基本数据

       在这些元素中,最后一种元素持别值得注意,因为它是唯一一种用一位与发现它有关的人的名字命名,并且这个人命名时还健在的元素。这件事曾引起了很大的争议,以至于西博格和他同事们不得不与他们的主要竟争对手,前苏联的杜布纳联合核子研究所达成一笔交易,同意后者为第105号元素挑选名字(这两个小组都声称第一个发现了该元素),这样才在1997年终于达成了协议。这就是为什么我们现在有钅喜和钅杜(105)这两种元素的名字的缘故。据说直到今天,有些伯克利的人还拒绝用钅杜这个正式的名字来称呼第105号元素。

       由于冷战时期的保密制度,锿和镄的发现被拖延了很久才宣布,以至于阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein(1879-1955),德裔美籍物理学家,20世纪最伟大的科学家)和恩里科·费米(Enrico Fermi(1901~1954),意大利裔美籍物理学家)在以他们的名字命名元素的消息披露之前都不幸逝世,这件事同样引起了很大的非议。

       曾在前面提到要列举一些有关锎的实际用途的例子,它是最后一个有些实用价值的元素。实际上,锎是一种极强的中子辐射源,这一特性使得锎极为危脸又具有独特的用途。

       在这种形式的放射现象中,最危脸的当属中子辐射。因为中子是不带电的,它们既不会与带负电荷的电子发生作用,也不会与带正电荷的质子发生作用,这使得它们比较容易穿透固体物质。如果用中子撞击原子核,中子能够潜入原子核中并使原子核丧失稳定性。因此,一束中子就有了今人恐惧的特性:它能使普通的物质转变成放射性物质。如果将你暴露于中子辐射之下,你自己就会变成放射性物质了(其半衰期为15小时,这主要是由于你身体中的钠-23吸收一个中子后变成了具有放射性的同位素钠-24)。

       中子辐射变得有用的原因是,当某种元素受到中子辐射变成放射性同位素并发生衰变的时候,它所产生的辐射的类型和能量是该元素所特有的,独一无二的,这就像每个人的指纹一样。例如,如果我们用中子束照射一块岩石并探测到金元素具有的特定能量的伽玛射线,那么我们就可以有把握地说,那块岩石里一定含有黄金。这种技术就叫做中子活化分析。

       除了探矿以外,我们还可以利用中子容易穿透固体物质的特性来透视坚硬的钢制轮船船体,用于石油探测,甚至可以在不打开集装箱或皮箱的条件下知道里面到底隐藏了什么东西。所做的就是提供一种体积很小,便于携带、使用方便的大剂量中子源。这种中子源可安装在便携式检测仪器中,例如可以将它随探测仪器放置到油井的底部。

       现在让我们向实用主义说再见吧。在锎之后,我可以有把握地说,用来命名那些元素的人名和地名远比这些元素本身更重要、更有趣。关于这种情况的最引人入胜的例子来自下一种元素锿。


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