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元素週期表的元素都買1克要多少錢?費錢不說,還費命

科學 鍾銘聊科學

我們都知道,萬物是由原子構成的。原子也分很多種類,這也被我們稱為:元素。從“現代化學之父”拉瓦錫在18世紀前後提出第一張“元素表”開始,科學家們就開始探索未知的元素,其中法拉第的師傅戴維就曾經找到過7種元素,是整個化學史上找到元素數量最多的人。後來門捷列夫提出了具有元素週期律的元素週期表,於是大家可是給這張表填空。

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從94號元素之後,科學家已經無法在自然界中找尋到相應的元素。但是他們並不認為元素週期表在94號元素就達到盡頭,於是物理學家通過實驗進行人工合成,人工合成甚至是要用到迴旋加速器。

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從95號至今已經合成出了118號元素。那麼問題來了,如果我們要花錢去買這118號元素,每一種各買1克,大概需要多少錢?

元素牆

這看似很無聊的事情,但實際上確實有很多人在收集元素週期表中的元素。尤其是在許多高校,都有元素牆,其中放置著各種不同的元素。

不過,如果我們仔細去看這些元素牆就會發現一個問題:大多數的元素牆中的元素只有80來個,看不到有完全湊齊118號元素的元素牆,甚至能收集超過90個元素都非常難。

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即便是在這些收集者中的佼佼者,前世界首富比爾蓋茨,身價超過千億美金。他的元素牆實際上也沒有達到118號元素全集齊,同樣也缺失了很多,而且其中缺失的一些元素是真的買不到,有些是真的超級貴,更不要說有些根本湊不夠1克了。

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那118號元素當中有哪些是特別稀奇的呢?

總體來說,最難收集的元素可以被歸為兩大類:

第一類是具有放射性的元素;

第二類是超級稀有的元素;

拋開這兩大類,剩餘的大概有80多號元素,只需要花100多塊美金,也就是600多塊人民幣就可以買到。各大學府和收藏愛好者的元素牆其實就是這麼買來的。這兩大類不好收集的元素有什麼特點呢?

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放射性元素

在元素週期表當中,存在著一類無法長時間保存的元素,它們的半衰期很短。所謂半衰期在元素週期表當中,存在著一類天然的放射性元素,而且數量眾多,比如:釙(Po)、氡(Ru)、鈁(Fr)、鐳(Ra)、錒(Ac)、釷(Th)、鏷(Pa)和鈾(U)等。它們的原子核會發生衰變,向外釋放高能粒子(α粒子或者β粒子)以及高能電磁波(γ射線),這對人類是非常有害的,收集它們根本不是費錢,而是很費“命”。

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而且它們以及它們的同位數有相當一部分的半衰期一般都很短,半衰期指的是:放射性元素的原子核有半數發生衰變時所需要的時間,半衰期短說白了就是這些元素的原子核很容易發生衰變,變成比核子數更小的元素,也就不是原來的元素了,同時釋放出來的高能粒子和電磁波對人類傷害巨大。就拿元素釙(84號元素)來說,釙-210的半衰期只有138天,也就是說,收集釙-210僅需要138天,1克就會剩下0.5克,不僅不是原來的元素,同時還可能因為放射性對收藏者造成巨大的傷害。

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不僅如此,釙中毒很可能是最嚴重的中毒,幾乎是必死無疑,1克釙就足夠殺死一億人。類似的放射性元素在元素週期表中還有很多,把這些收集齊了,差不多自己的命都會搭進去。

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很難合成(或者說特別稀有)的元素

除了放射性元素之外,還有很多元素是自然界的儲藏量很低,或者人工合成非常困難。舉個例子,元素砹(85號元素)就屬於地殼中儲量非常少的元素,總量少於28.4克,更關鍵的是它同時還很不穩定,也是放射性元素。

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半衰期最短的是同位素砹-210,它的半衰期只有8.1小時,因此,收集1各的元素砹幾乎是不可能實現的,即便實現了,費命不說,也會很快衰變光,這個呢不是錢多錢少的問題。

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還有一些原子序數很大的元素,也就是元素週期表最後那幾個,都是依靠實驗人工合成的,合成的數量就極其少,根本達不到一克的水平,而且合成一次還非常困難。比如:118號元素,當時就合成了3個118號元素的原子,質量遠遠小於一克,更關鍵的是這三個118號元素的原子的壽命非常短,在1毫秒以內就消失殆盡。所以,即便是有再多的錢,我們也根本做不到湊齊1克118號元素。類似於118號元素的情況還有很多,人工合成的元素大多都是這樣的情況。

因此,即便是比爾蓋茨花光自己的家產,也根本做不到收集完整張元素週期表中的所有元素。所以,在收集元素這件事上,真的堪稱是“人人平等”。

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