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裂变|为什么自然界中最重的元素是铀？宇宙中没有比铀更重的元素吗？( 二 )


当然还会跑出多余的2-3个中子 ， 这几个中子又会祸害别的铀原子 ， 因此链式反应就发生了！但很多时候由于铀的质量不够 ， 还没有撞击到第二个铀原子之前就飞到了铀块外了 ， 所以必须要足够大的铀块才能保证在飞出前撞击到 ， 这就是铀的临界质量！
为什么元素会变来变去？
聚变似乎比较容易理解 ， 毕竟强作用力是宇宙中最强大的力量 ， 因此只要靠得足够近 ， 就能让原子核结合形成新的重元素！但重元素为什么会裂变可能就想不通了 ， 因为强作用力力量那么强大 ， 原子核中的质子和中子越多 ， 合力不是越大吗？
其实这里有一个问题 ， 质子和质子都带正电荷 ， 它们之间有电磁斥力（库伦斥力） ， 而且电磁力属于长程力 ， 在原子核内可以叠加 ， 但强作用力却不行 ， 它的范围很小 ， 因此当原子核越来越大时的表现就会不稳定 ， 强作用力无法约束住蠢蠢欲动的原子核内各个中子和质子！
上图是原子核滴线 ， 总共有三种原子核 ， 分别为黑色的稳定核、不稳定核以及理论预言核 ， 这些的区别是稳定核不会发生裂变 ， 也不会发生衰变 ， 但中子捕获不在此列 ， 不稳定核会衰变或者裂变 ， 理论预言则是可能存在的原子核！
稳定岛
当原子核中的质子或中子数为幻数或者两者均为幻数时 ， 原子核特别稳定！已经发现的幻数有2、8、20、28、50、82、126 ， 对应的元素分别为氦、氧、钙、镍、锡、铅 ， 但126号元素一直未能发现 ， 到现在为止 ， 也仅仅到了118号元素！
宇宙中还有比铀更重的元素吗？其实地球上就有比自然界更重的元素 ， 只是这些元素非常不稳定 ， 从93号镎的百万年年到97号锫的千年 ， 再到100号元素镄的百天内 ， 之后就是分钟 ， 秒 ， 最后到118号元素Og的毫秒级别 ， 你会发现 ， 半衰期是几何计算减少的！
除了100号元素镄还可以通过俘获中子大量生产外 ， 之后的元素仅仅只能供科学研究 ， 即使生产出来也无法长时间存在！
气奥-294同位素的衰变途径和衰变能量以及平均半衰期 。 绿色数字为进行自发裂变的原子比率 。
117号元素的衰变链
所以这些玩意儿即使在宇宙中某个星球上大量存在 ， 它也会默默的变成衰变链上的其它元素 ， 最后则变成稳定的 ， 地球上也存在的元素 ， 想要控制它衰变也可以 ， 比如比较特殊的电子俘获放射性衰变模式可以通过激发或使原子的电子形成与原子核重叠较少的状态 ， 可以延长半衰期 ， 但这个时间增加的级别仅仅在1%的比例以下！
除了将改变化学键外 ， 俘获电子的衰变还可以通过剥离电子成为离子的模式来永久改变 ， 比如铷-83可以通过剥离所有电子而永不衰变 ， 但对于α粒子的衰变就无能为力了！或者你将这种放射性元素放到一个光速飞行的飞船中 ， 过了100年回到地球 ， 它就像刚出发的那样！除了这几个方法外就很难找出别的方式了！
宇宙中真的没有更重的稳定元素了吗？
其实宇宙中真还有这种元素 ， 但也可以说没有！为什么会有这种奇葩的答案？在我们的元素区隔的标准中 ， 质子数是区分元素类别的唯一标准 ， 中子则是同位素！所以大量的质子和中子集合在一起又不稳定！
但宇宙中有一个地方却是稳定存在的 ， 那就是中子星！它是恒星在超新星爆发中形成的 ， 物质的引力坍缩超过了电子简并态所能提供的支撑 ， 直接将电子压入了原子核 ， 和质子中和成了中子！但中子简并态抵抗住了引力坍缩 ， 中子星就是处在了这种稳定的模式下！
但这种大量中子的集合 ， 只能算是0号元素！但这种0号元素却只能稳定存在于中子星上 ， 一旦它失去了这种条件 ， 比如弄一块中子星物质到地球上来 ， 中子就会开始衰变 ， 它会通过“β衰变”释放一个电子和一个反中微子 ， 然后转变为质子 ， 自由中子的寿命大约是15分钟 。


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