第670章 元素周期表盡頭！超鈾元素！驚世駭

  第670章 元素周期表盡頭！超鈾元素！驚世駭俗！理論之矛盾！鈾與鈽！

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  會議室內。

  費米的話引起了所有大佬們的好奇。

  中子轟擊法和慢中子法，直接奠定了費米實驗物理大佬的地位。

  但以他的絕世天資，現在竟然透露出一絲緊張。

  到底是什麼樣的實驗現象，能讓對方如此動容。

  「費米發現的東西一定遠超中子轟擊法本身。」

  「或許是他撞擊出新的粒子了，就如泡利所預言的中微子一樣。」

  不少大佬點點頭，覺得這個可能性很大。

  發現一種新粒子，在實驗物理領域絕對是震撼級別的成果。

  哪怕是盧瑟福這種站在頂峰的大佬也會興奮。

  伊蕾娜美目漣漣，午休時她才找過費米，甚至還開玩笑讓對方把不確定的內容也可以講出來。

  沒想到費米還真有。

  一時間，伊蕾娜哭笑不得。

  「費米該不會是受到我的影響才決定講的吧。」

  「不然的話，他的慢中子法報告已經足夠驚艷了。」

  人群之中，只有李奇維眸光深邃，他大概知道費米接下來要說的內容了。

  他嘴角微微一笑，好像在迎接某個時刻的到來。

  「開始吧~」

  在眾人各自猜測時，費米也已經調整好情緒。

  一杯白酒下肚，讓他的大腦暈乎乎的，爽的不知天地為何物了。

  他開口說道：

  「我剛剛說過，我的團隊用中子轟擊了元素周期表上的所有元素。」

  「但是在轟擊最後一號元素，即92號元素鈾的時候，卻發現了神奇的現象。」

  「我想，我們可能製造出了超鈾元素！」

  「即第93號元素。」

  轟！

  話音剛落，會場內頓時爆發出一陣驚天之呼！

  所有人都被震撼的目瞪口呆！

  這些大佬們此刻和普通學者一樣，失態了。

  實在是這個消息太過於勁爆了。

  簡直能轟動世界！

  「上帝啊！」

  「超鈾元素難道真的存在嗎？」

  「這太不可思議了！」

  「如果費米的發現為真，將直接改寫元素周期表！」

  盧瑟福作為在場的實驗大佬，他最能理解費米所說超鈾元素的震撼性。

  他甚至忍不住向眾人解釋道：

  「關於92號元素鈾之後的超鈾元素，一直以來都是化學界的一個未解之謎。」

  「有很多人都在尋找，但是目前為止，一無所獲。」

  「因為按照電子排布規律，第93號元素擁有的核外電子數量無法保持穩定結構。」

  「這一點，玻爾你們應該非常清楚。」

  玻爾聞言，點點頭。

  量子力學目前在電子排布領域應用非常廣泛。

  化學家們已經發現了很多穩定結構，同時也發現了不穩定結構。

  如果93號元素存在，則它的核外電子排布後的結構是不穩定的。

  「所以，從理論上看，它不可能存在。」

  「元素周期表中最多只能到92號元素。」

  「這就是鈾元素的特殊性。」

  「此外，布魯斯教授提出的核聚變，也是一種製造元素的方法。」

  「但是大家普遍認為，只能製造出已知的元素。」

  「比如，把兩個氫原子核聚變成氦原子核等。」

  「不可能把鈾原子核聚變成93號乃至94號元素的原子核。」

  嘩！

  盧瑟福的解釋讓眾人恍然大悟。

  也就是說，現有的物理和化學理論，都不支持93號超鈾元素的存在。

  但是現在，費米卻說他發現了93號元素，可想而知，這帶給眾人的驚駭。

  盧瑟福連忙說道：

  「費米，仔細闡述你的實驗結果，不要遺漏任何細節。」

  眾人都感受到盧瑟福教授的激動。

  他們的心裡同樣激動。

  費米很清楚，自己一旦開口，必然會引起可怕的轟動。

  但是現在，他已經沒有回頭路了。

  「大家請看。」

  「按照剛剛玻爾教授的液滴模型，用中子轟擊鈾元素後，新生成的核素應該在鈾元素附近。」

  「然而，我團隊中的化學家，在反應產物卻並沒有發現鈾以下的元素。」

  「比如91號元素【鏷】、90號元素【釷】、89號元素【錒】、88號元素【鐳】。」

  「所以，我猜測，那說明生成的是92號以後的元素，即超鈾元素！」

  「至於是93號元素還是94號元素，暫時還不確定，我姑且認為是93號元素。」

  嘩！

  費米的證據雖然算不上直接證據，發現93號元素的本體。

  但是他的邏輯推斷毫無問題。

  既然中子轟擊鈾元素後，生成的新元素在鈾附近，那麼只要排除鈾之下的元素，剩下的必然就是鈾之上的超鈾元素。

  這個邏輯怎麼看都沒問題。

  換言之，費米發現超鈾元素的可能性非常大！

  一時間，所有人都呼吸急促。

  然而這時，康普頓卻問了一個奇怪的問題。

  「費米教授，我有個疑惑。」

  費米說道：

  「請說，康普頓教授。」

  康普頓說道：

  「用中子轟擊鈾元素，為什麼會生成鈾以上的超鈾元素呢？」

  「比如93號的超鈾元素，它的質子數比鈾元素的質子數多一個。」

  「就算中子被鈾原子核捕獲，也只是多個中子，變成一種鈾元素的同位素而已，怎麼會形成超鈾元素呢。」

  「此外，另一種情況，就是中子從鈾原子核上撞下一個小碎片，生成低於鈾元素的元素。」

  「無論怎麼看，也不可能形成超鈾元素啊？」

  康普頓剛剛一直在想這個問題，死活想不通。

  然而，費米卻微微一笑。

  「康普頓教授，你忘了一個重要的事實。」

  「按照布魯斯教授的理論，中子是可以轉變成質子的。」

  「當鈾原子核捕獲一個中子後，這時新的原子核只要發生β衰變，就會有一個中子轉變成質子。」

  「所以，92號元素就變成了93號元素。」

  「而鈾元素又是最早發現的天然放射性元素，它非常容易發生α衰變和β衰變。」

  「所以，用中子轟擊鈾元素產生超鈾元素在理論上是可行的。」

  嘩！

  康普頓恍然大悟。

  「哦！」

  「對啊，還有β衰變這個機制！」

  「我真是糊塗了。」

  「謝謝你，費米教授，怪不得你能發現超鈾元素。」

  眾人會心一笑。

  接著，費米又補充道：

  「用中子轟擊鈾元素產生的超鈾元素含量非常少。」

  「所以，對其性質研究比較困難。」

  「但我們還是進行了一些簡單的研究。」

  「發現新元素的性質和鏷、釷等都非常不同。」

  「因此，在以上這些條件之下，我才大膽提出超鈾元素的猜想。」

  「但是，我畢竟沒有真正分離和提純超鈾元素，這就是我之前糾結的原因。」

  「我擔心這可能是一個誤會。」

  「也許是實驗出了什麼問題。」

  此刻，眾人終於理解費米剛剛的表現了。

  怪不得這個年輕人那麼謹慎。

  他沒有100%的把握證明這就是超鈾元素。

  盧瑟福笑著說道：

  「費米，不要擔心。」

  「就算是誤會，那也是一個美麗的誤會。」

  「你的實力早已得到了充分的證明。」

  「關於超鈾元素的探索，沒有人會認為你是想故意顯擺。」

  大佬們紛紛點頭。

  費米見狀，頓時舒了一口氣。

  他就害怕別人認為他為了搶先得到榮譽，連基本的科學道德都不要了，沒有確定的結果也敢公開發表。

  畢竟理論和實驗是不同的。

  前者可以有很多猜想，後者就不行了，要以數據說話。

  此刻，大佬們開始了激烈的討論。

  毫無疑問，費米拋出了一個極具爭議的問題。

  按照現有的液滴模型、電子排布規律等理論，超鈾元素不可能存在。

  但是同樣按照現有的核聚變、β衰變等理論，超鈾元素又是可以存在的。

  這就產生了一個矛盾。

  93號甚至94號的超鈾元素到底能不能存在？

  費米的發現真的是超鈾元素嗎？

  誰也不敢拍著胸脯保證。

  此刻，哪怕是泡利也不得不承認，費米確實帶來一個了不得的消息。

  雖然還沒有被證實。

  但是會議過後，超鈾元素絕對會在科學界引起無盡的震撼！

  李奇維看著眾人的議論，心生感慨。

  後世中學生都習以為常的科學常識，卻是那個時代最頂尖的一批大佬們用了十多年才搞清楚。

  科學的進步就是一部壯闊的史詩。

  只有去真正了解每個知識點背後的故事，才能感受那種超越知識本身的精神。

  可惜，大部分人都忽略了這點。

  截至目前，後世最新的元素周期表上，一共有118號元素。

  從95號元素【鋂】開始，到118號元素【ào】，一共24個元素，全部都是人造元素。

  這裡的人造元素定義非常嚴格。

  即：整個宇宙都不存在，通過人工方法製造的元素。

  天文學中通過測量光譜就能確定宇宙中存在哪些元素。

  所以，人類雖然不能真正窮盡整個宇宙，但是大量的實驗證據都表明，天然存在的元素種類有極限。

  而鋂元素的名稱就來源於「America美國」。

  因為這個元素是美國核物理學家、化學家西博格及他的團隊，在1944年首次人工製造出來的。

  可見當時美國佬的科技野心！

  雖然鋂元素不是第一個人工合成的元素，但它卻是自然界第一個真正的人造元素，意義非凡。

  到這裡，可能有人疑問了。

  「不對啊，作者，剛剛不是說93號元素和94號元素也是超鈾元素，是人工製造的嗎？」

  「怎麼人造元素是從95號元素開始？」

  是這樣的。

  在費米提出超鈾元素的時代，人類已知的元素就只到92號鈾。

  所以，93號和94號元素就被認為不是天然存在的，只能人工合成。

  但是隨著核物理學的進一步發展，物理學家發現，93號元素【錼】和94號元素【鈽】在鈾礦石中是能夠天然存在的。

  答案就在於鈾元素本身會發生各種β衰變，所以有機會生成少量的錼和鈽。

  因此，錼和鈽就被劃為了天然元素一類。

  換言之，科學家是先人工合成了93和94號元素，然後又在自然界找到了它們。

  有些文章中稱「自然界一共有92號元素」，就是把錼和鈽排除在外了。

  但是核反應本身也是宇宙自然的一部分，所有這種排除沒有道理。

  目前公認說法就是：自然界天然存在的元素有94種，人造元素24種。

  94號鈽元素是極其重要的一個元素。

  原子彈的核心裂變材料有兩種：鈾235和鈽239。

  1945年，美國一共製造了3顆原子彈。

  其中一顆用於實驗，兩顆用於實戰。

  用於實驗的那顆原子彈，使用的裂變材料就是鈽239。

  因為當時的鈾235實在太珍貴了。

  鈾元素一共有三種同位素：鈾234、鈾235、鈾238。

  從鈾礦石中提取的鈾元素里，鈾235的含量只有低的可憐的72%，275%的都是鈾238。

  所以，每一克的鈾235都極度珍貴。

  而當時，有人已經發明了利用鈾238製造鈽239的技術。

  且鈽同樣能發生核裂變反應。

  所以，科學家就製造了鈽原子彈來測試數據。

  這時，可能有人好奇了：

  「既然鈽這麼容易製造，為什麼後面不全部製造鈽原子彈呢？」

  這是因為鈽的自發裂變率實在太高了。

  說白了，就是不好控制，太容易跟中子反應了，導致很容易自爆。

  試想一下，你開著飛機剛飛到半路，運載的鈽原子彈突然自己爆炸了是什麼感覺。

  而鈾235雖然原料極為難得，但是它的穩定性非常高，可控核反應堆就是例子。

  所以，做實驗積累數據可以使用鈽，但是武器級原子彈就必須使用鈾。

  當然，隨著後來技術成熟，鈽原子彈也能很穩定，而且它的臨界質量只有鈾的三分之一，非常適合製作武器。

  比如著名的「小男孩」包含了64kg的鈾，但是其中只有1kg的鈾參與了核裂變。

  而真正轉換成能量的鈾更是只有不到1g。

  但如果換成鈽，只需要4kg，就能達到同樣的效果。

  然而，不管鈽有多麼好，在人類的核歷史上，鈾元素始終占據著最重要的位置。

  它的裂變正式開啟了影響深遠的核能時代。

  而此刻，費米提出的「超鈾元素」就是一個開始。

  從超鈾元素到鈾核裂變的發現，也是一段盪氣迴腸的故事。

  這期間，充滿了各種曲折和意外，令人不勝唏噓。

  （還有更新耶）