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【对话科学家】杜立波:化学元素周期表会无限延伸下去吗?

来源:中国数字科技馆2019-03-22 16:48

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  编者按:化学元素周期表的发现,是最重要的科学成就之一,它对化学、生物学、天文学、物理学等自然学科的发展都具有广泛的意义。2017年12月20日,第74次联合国全体会议宣布2019年为“国际化学元素周期表年” ;同时,2019年也是门捷列夫和梅耶各自独立发现化学元素周期律150周年。为此,《对话科学家》栏目采访了中国科学院化学研究所副研究员杜立波,给我们讲解化学元素周期表中的故事。

【对话科学家】杜立波:化学元素周期表会无限延伸下去吗? 

  《对话科学家》:自然界中的元素是怎么形成的?

  杜立波:自然界中的元素一般都是通过热核聚变形成,大概就是150亿年前。(通过)热聚合,形成氦元素,然后氦元素再形成其它的元素。随着在50到100万年的时间内,氢的这种钛元素逐渐形成了地球上咱们现在常见的这些元素。

  《对话科学家》:化学元素周期表诞生150年了,它的诞生具有怎样的意义和价值?

  杜立波:自从1859年,门捷列夫发现这个化学周期和化学元素周期表以来,使人们对于某些物质的性质有了更深刻的认识,也发现这些物质有规律可循。打个比方说,在这个元素周期表中,用于这种(农业)杀虫的,基本上就停留在铝、硫、磷、砷等等这些元素上,或者是这个元素表周围。对于半导体材料来讲,基本上就停留在这种金属和非金属中间的过渡金属状态。还有催化剂,比方说现在研究发现可以用铁和镍催化产生这种石墨到金刚石的这样一种变化。其实这些催化剂大部分都集中在这种过渡金属区,通过这些性质或者元素周期表上的这些物质的一些性质,对于我们了解或者是深入研究某些新的材料提供了一些规律性的认识或者是便捷性,对于科学的发展具有很重要的推动作用。

  《对话科学家》:化学元素周期表会无限延伸下去吗?

  杜立波:随着原子的增大,它的质子数在增大,它的库伦力也就在不停的增大,因此它的稳定性就会比较差。随着元素的不断的增加,一般情况下有人会认为它在某一个区域内存在着一个稳定性。但是这个区域,大家可能会认为是第184号元素,至于这个第184号元素能不能合成,现在谁也不知道。一般情况下认为这个是终点,但是随着科技的进步,人们到底能不能合成184号以后的元素?现在也未可知。所以对于这个问题来讲,没有一个确定的答案。

  监制:任贺春

  策划:战 钊

  记者:肖春芳 武玥彤 蔡 琳

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  出品:中国数字科技馆

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