元素周期表或迎来新成员

　　背诵元素周期表的学生，可能又要多记一个元素了。一个国际科研小组5月2日称，他们利用新实验成功证实了117号元素的存在，这一成果使得该超重元素向正式加入元素周期表更近了一步。

　　最贵金属轰出117号元素

　　2010年，总部位于莫斯科郊外的杜布纳联合核研究所，首次成功合成了117号新元素——在实验室人工创造的最新的超重元素。按国际纯粹与应用化学联合会要求，杜布纳联合核研究所需再次合成该元素，之后它才能正式被批准加入元素周期表。

　　2012年，该科研小组再次成功合成117号元素，为该元素加入元素周期表做了铺垫。此科研小组的带头人、俄罗斯科学院院士奥加涅相介绍：尽管合成新元素的项目汇聚了诸多世界知名科研机构，但也绝非易事。1869年问世的门捷列夫元素周期表是宇宙的基本规律之一，也为人类认识自然提供了一把刻度精准的尺子。而自然界中不存在原子数超过92的元素，原子数超过92的重元素，只能在核反应堆中人工合成；原子数超过100的重元素，则只能通过离子加速器，用轰击重离子靶的方式获得。在加速器中发“弹”射“靶”，“弹”“靶”交合，才能孕育出新元素。

　　杜布纳联合核研究所使用离子回旋加速器，用由20个质子和28个中子组成的钙48原子，轰击含有97个质子和152个中子的锫249原子，生成了6个拥有117个质子的新原子，其中的5个原子有176个中子，另一个原子有177个中子。有意思的是，实验所需的锫249原子也是一种人工合成金属。由于锫元素非经核反应堆而不可得，俄罗斯媒体称它为世间最昂贵的金属，每克价值超过千万美元。

　　新实验再次验证新元素

　　今年5月2日，德国亥姆霍兹重离子研究中心利用新实验，又一次成功证实了117号元素的存在，欧洲、美国、印度、澳大利亚和日本等多国研究人员参与。他们在离子加速器中，用钙离子轰击放射性元素锫，成功生成117号元素。117号元素很快又衰变成115号元素和113号元素。这也使得该超重元素向正式加入元素周期表更近一步。

　　这一成果发表在近期的《物理学评论通讯》上。研究人员接下来，将把成果提交给国际纯粹与应用化学联合会审核，该联合会将决定是否还需进一步验证。如果审核通过，该联合会还将决定，到底是杜布纳联合核研究所还是亥姆霍兹重离子研究中心，拥有117号元素的命名建议权。

　　证实“稳定岛”的存在

　　104号及以后的元素被称为“超重元素”，寿命更加短暂，迄今为止，所有的超重元素均为人工合成。虽然114号和116号元素被发现存在，但的确会发生衰变，到现在也没有被看到过“真面目”。114号在出生半秒钟后，就会衰变为“哥白尼”。而116号在衰变前，寿命仅有几毫秒。

　　不过按照已提出几十年的“稳定岛”理论（20世纪60年代，理论物理学家预言，位于质子数为114和中子数为184的双“幻数”球形核附近，存在一个“超重稳定岛”，岛内的元素具有超常寿命），随着新合成的元素越来越重，它们会变得更加稳定，存在的寿命也随之延长。虽然目前在矿物、岩石等样品中没有找到超重元素。但持乐观态度的核化学家认为，稳定岛的存在是无疑的。

　　近年来科学家合成了113、114、115、116、118号等一系列超重元素。而成功合成117号元素，按照德国亥姆霍兹重离子研究中心科学主管霍斯特·施托克尔的评价，是“通往生产与探测位于‘稳定岛’上的超重元素的重要一步”。

　　元素周期表是否有尽头

　　目前，118号元素被视为元素周期表的尽头，毕竟，元素的半衰期已经短到以毫秒计算了。

　　超重元素的大小是否有极限？依据相对论的一项简单计算，电子无法被拥有超过137个质子的原子核束缚。更加复杂的计算也证实了这个极限。然而，来自德国法兰克福歌德大学的核物理学家沃尔特·格雷纳却坚持认为：“元素周期表绝对不会在第137号元素前止步不前。事实上，它永无止境。”

　　元素周期表中102号住户被命名为“诺贝尔”，112号则是“哥白尼”。就在2011年6月以前，原子量为285的“哥白尼”还是最重的元素。不过2011年6月6日，超重元素114和116正式成为元素周期表的一员，原子量分别为289和292。

　　从1869年门捷列夫将当时已知的63种化学元素按原子量大小排列成表开始，为元素周期表寻找新成员，就成为一项重要的课题。

　　最初，化学家们认为自然界存在92种天然元素。1942年，大名鼎鼎的92号元素铀被发现，周期表似乎走到了终点。可随后，人们又一鼓作气地找出了13种新元素。有人断言，105号元素就是“真正的尽头”，毕竟核电荷越来越大，质子间的排斥力将远远超过核子间的作用力，会导致它发生衰变。

　　不过，这个“断言”没能维持几年就被打破了，114号和116号元素就很快出现了。