元素周期表到底有没有尽头?

要领会这个问题,我们起首要来看一下中子星到底是什么?

中子星

要领会这个问题,我们起首要来看一下中子星到底是什么?

我们先把原子布局搞清晰。19宿世纪末到20宿世纪初,历经了4代科学家,人们终于逐渐搞清晰原子布局的真实面孔。

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我们上初高中时,经常会看到下面这样的原子布局图。

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看起来似乎很形象,但现实上错的乌烟瘴气,起首原子核要远比上图小得多,其次电子不是绕圈活动的。准确的的原子布局是下面这样。

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原子核小得几乎看不到,而电子在原子核外时呈现电子云的形式。若是原子有一个足球场那么大,那原子核可能就只有蚂蚁那么大。是以,原子几乎是空的,也就是说,原子可以被压缩的空间很大。那中子星是什么呢?

其实这和恒星的演化有关,若是有一颗特大质量的恒星,质量大于8倍太阳质量以上(也有说是9倍,10倍的,归正大致就是这么一个数目级),这个恒星到生命周期的结尾时,会像一个巨型的洋葱头,一层一层的,每一层的核聚变反映都纷歧样。

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而当焦点都几乎生当作铁原子核时,因为自身引力出格大,这时辰恒星的焦点处的光子就会进入到原子核傍边,击穿整个原子核,质子和中子就会被释放出来,质子随后就会和电子发生反映,生当作中子和中微子。也就是说,这个时辰恒星焦点近似于一个个中子摆列在一路。同时,反映发生的庞大的能量会促使恒星发生超新星爆炸。

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而内核还会在引力的感化下继续标的目的内压缩,因为中子是一种费米子,意思是按照量子理论的泡利不相容道理,这就使得中子必需排排好,一个萝卜一个坑,不克不及糊弄,于是就会发生一个抵当引力的量子效应,我们也把这个称为中子简并态

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而黑洞其实就是中子的简并态也无法抵御引力的压缩,就会继续缩短,最终当作为一个黑洞。至于什么环境下当作为什么天体,还要看留下的焦点的质量,若是大于1.44倍太阳质量,小于三倍太阳质量,就会当作为中子星,若是大于三倍太阳质量就会当作为黑洞。也就是说,其实中子星就是中子的密集摆列。这就使得中子星的密度出格大,一立方厘米就可以达到1亿吨以上。

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但中子星也并不完全都是中子,中子星概况存在着大量自由移动的电子。内核因为压强庞大,科学家今朝还没有告竣共识。但有一点,我们能确定,那就是内核必定不是某种新元素,具体是为什么呢?

我们都知道分辩元素可以依靠原子的原子序数,而原子序数和原子核内的质子数不异。而我们上文也提到了,中子星其实是一个中子为本家儿导的天体。是以,中子星傍边是不会存在我们不知道化学元素。至于中子星内核到底是以什么形式存在的,我们今朝还不得而知,但可以确认的是这并不是在原子层面上的工作,而是在小于原子核标准上的。

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存不存在未知的元素?

按照我们今朝的认知,元素周期表已经来到了第118位。这是201年,美国劳伦斯利弗莫尔国度尝试室的科学家以及俄罗斯科学家操纵盘旋加快器搞出来的。不外,这个元素存在的时候还不足1毫秒。

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而按照今朝的一些理论,好比:第二个拿到诺奖的女科学家梅耶,就提出了她的原子核模子,后来的人在她的模子之上提出了不变岛理论,在这个理论中,科学家预言元素周期表的绝顶应该是126号元素,也就是说,我们距离这个绝顶还有8个元素。

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除了这个理论,还有科学家费曼经由过程邃密布局常数推表演来的成果,他认为元素周期表的绝顶是137号元素,而经由过程狭义相对论与量子力学的连系,可以推出元素周期表的绝顶是172号元素。无论是哪一种,都预示着我们还没有找全元素,是以,仍是存在着我们未知的元素的。

  • 发表于 2019-10-16 09:19
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