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【对话科学家】杜立波:如何给化学元素起中文名字?

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:如何给化学元素起中文名字? 

  《对话科学家》:最新发现的四个元素对化学周期表有什么意义?

  杜立波:首先这四个元素补齐了元素周期表的第七周期,而且这四个元素都是人工合成的,它的稳定性比较差,但是放射性比较强。具体的它的意义来讲有两个,第一个就是用观测化学验证了这种理论推测,这对于我们了解元素的周期或者性质具有重要的意义。第二个方面是对未来的新的元素的合成,提供了一些借鉴意义。量子理论,量子化学计算,量子化学推测质子数超过120,也就是说元素周期表的第120个以上的元素,有可能会存在着一个比较稳定的形态。这些元素的性质到底是怎么样的?现在只是预测,到时候如果能合成,它们的性质可能会出乎人们的意料。

  《对话科学家》:化学元素周期表中,元素的中文命名有什么规范?

  杜立波:金属的话一般都是金字旁的。如果这个物体在常温下是固体的,如果它是非金属的,就以石字旁命名。如果是液态的话,就以三点水的水字行命名。如果是气态的话,加一个气字旁来弄。这样整体上左边是这种偏旁,并部首代表它的性质,右边就是它的读音,代表这个元素的名字。

  《对话科学家》:人工合成元素的方法有哪些?

  杜立波:在20世纪的时候,人们已经证实了,原子是由原子核中的质子、中子和外围的电子组成的。

  早在1910年的时候,英国的物理学家和化学家卢瑟福就发现,用α粒子去撞击金箔的时候,有的α粒子是可以穿过金箔的,有的是发生了折射,还有的是发生了反射,这就提示α粒子一定是遇到了一个非常坚硬的东西,然后才能反射回来。这就提示他可能这个东西就是原子的原子核。他考虑到由于金箔元素的质量数比较大,它的质子和中子中间的力比较强,很难用α粒子直接轰击开,因此他就把金箔换成了氮元素。

  氮元素是由7个质子和7个中子组成的,α粒子去轰击氮元素的时候,α粒子是由两个质子和两个中子组成的,它去轰击氮元素的时候就发现合成了一个氢元素,一个氧元素。这也就是说可以通过用α粒子去轰击氮原子的形式形成一种新的元素。

  在随后人工合成元素中都是采用了类似的方法,现在采用的是回旋加速器,去加速粒子,去轰击已有的粒子,然后形成新的人工合成的元素。

  以117号元素为例,它其实就是用了一个钙离子,然后通过回旋加速器加速去轰击 97号的钡离子,攻击完之后,它就形成了第117号的这种新元素。整体上来讲都是采用这种核去轰击一种已知的元素,打开它的质子和中子,然后形成新的元素的这种方式。

  监制:任贺春

  策划:战 钊

  记者:肖春芳 武玥彤 蔡 琳

  技术支持:光明网

  出品:中国数字科技馆

[ 责编:宋雅娟 ]
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