化学家园

20 世纪 80 年代寻找新元素的新突破

                                      

      1976年，欧干涅夏等人用加速了的铬（⁵⁴Cr）离子轰击铋（²⁰⁹Bi）靶，得到了第107号元素 的同位素261Bh。这个 同位素有80％产生α射线，他没有对α射线进行观测，因而对这一实验结果有不同的意见。

80年代初，西德达姆斯塔特的重离子研究会将他们建成的长达120米的直线型全粒子加速器加入锕系后元素的研究行列。1981年2月，德国科学家穆森伯格 等人用这种加速器将铬（⁵⁴Cr）离子加速以后轰击铋靶，得到了²⁶²Bh。在实验中他们每天观测到2个262Bh的计数，总共观察到6个²⁶²Bh的计数。

新制得的²⁶²Bh辐射α粒子以后蜕变成为²⁵⁸Du，²⁵⁸Du又辐射出α粒子蜕变成为²⁵⁴Lr，²⁵⁴Lr又辐射α粒子蜕变为²⁵⁰Md，²⁵⁰Md再辐射正电子以后蜕变成为半衰期为30分钟的²⁵⁰Fm。在实验中他们监测到上述所有过程的各种参数（α粒子的能量、半衰期等）。在上述一系列衰变过程中，虽然最终得到的²⁵⁰Fm是已知的放射性同位素，但是²⁵⁸Du和²⁵⁴Lr两个放射性同位素在1981年还没有被发现。为了证明确实有这两个放射性同位素存在，他们又用加速了的钛（⁵⁰Ti）离子轰击铋靶，得到了²⁵⁸Du，在这里得到的²⁵⁸Du果然也蜕变成为²⁵⁴Lr。这两个放射性同位素的各种特征都与前面测得的由²⁶²Bh蜕变所得的子体所表现的特征完全相同，这就充分证实了元素 的存在。

1982年8月，重离子研究会的阿姆布拉斯特（P．Ambruster）和穆森伯格等人在全粒子加速器上将铁（⁵⁸Fe）离子加速以后轰击铋（²⁰⁹Bi）靶，经过一个星期轰击，得到了元素周期表第109号元素 的原子量为266的同位素（²⁶⁶Mt）的一个原子。它的半衰期为千分之五秒。 的这个同位素²⁶⁶Mt辐射α粒于以后蜕变为²⁶⁶Bh，所得的子体是一个已知的核素，它再进一步辐射α粒子以后蜕变为²⁵⁸Du，这个过程与1981年发现²⁶²Bh时的过程完全一致。他们用得到的新元素的这一个原子，以四种不同的方式成功地确证了元素 的存在。

1984年，穆森伯格等人用全粒子加速器将铁（⁵⁸Fe）离子加速以后轰击铅（²⁰⁸Pb）靶，得到了第108号元素 的一个同位素²⁵⁶Hs。他们总共记录了三个²⁶⁵Hs原子。这三个原子的寿命分别为2.4、2.2和2.4毫秒。他们在实验中测定了²⁶⁵Hs→²⁶¹Sg→²⁵⁷Rf→²⁵³No这一系列衰变过程放射的α射线的性质和得到的各个子体，确定了元素 的存在。

从1940年合成第一个超铀元素镎起到1982年和1984年分别发现 和 两个元素，历时44年，共计合成、发现了17个元素，在人类认识自然界的历史中写下了新的篇章。

元素周期表的尽头在哪里？在门捷列夫发现元素周期律的时候，最后一个元素是以天王星的名字命名的元素铀。人们原来以为将92号元素以前的所有位置的元素全部发现以后，就找到了全部化学元素。然而，天王星外面的海王星、冥王星找到了，铀以后的元素镎和元素钚被发现了。人们的认识扩展了，逐个发现了锕系元素和锕系后元素，化学元素的总数增加到了109个。随着人们认识能力的增强，实验手段的提高，会不会有新的元素发现呢？有人曾经预测，在原子序为114左右，原子量为298左右，可能存在比较稳定的原子核。能不能在那个范围发现新的元素呢？我们正拭目以待。

【作者: 长空星雨】【访问统计:】【2008年03月6日 星期四 12:09】【注册】【打印】