元素周期表|元素周期表有尽头么?最后一个元素是几号元素?( 二 )
强力虽然强度大 , 但是强力的作用范围很小 , 只有(10 ^-15)m 。 所以 , 质子和中子才会被束缚在很小的尺度内 , 最终形成原子核的结构 。 由于强力的作用范围很小 , 在这样的范围内能够塞下质子和中子的数量是有限的 。
所以 , 原子核不可能无限大 , 一定不会超过(10 ^-15)m 。 因此 , 只要超过这个范围 , 强力就无法把质子束缚在原子核内了 。 所以 , 元素周期表一定是有尽头的 。 那这个尽头所对应的原子序数是多少呢?
我们都知道 , 第一位拿到诺贝尔物理学奖的女性是居里夫人 , 那你知道第二个是谁吗?她叫做:梅耶 , 她不仅是第二个拿到诺贝尔物理学奖的女性物理学家 , 她还曾参与制造了氢弹的项目 , 是学术成就极其高的科学家 。
梅耶曾经提出过自己的“原子核模型” , 她的理论实际上很复杂 。 我们简单来说:她认为原子核内部的结构类似于太阳系 。 内部有轨道 , 一个轨道上会有一个中子以及一个质子 , 质子和中子自身也会自转 , 有点类似于行星 。 梅耶就是因为这个理论获得了诺贝尔物理学奖 。
后来 , 有一位科学家叫做格伦·西奥多·西博格 , 他在梅耶的“原子核模型”之上 , 建立了稳定岛理论 , 通过这个理论可以推导出 , 当原子核中的核子数是8 , 20 , 28 , 50 , 82 , 126时 , 原子核会处于稳定状态 。 也就是说 , 从稳定岛的理论当中 , 我们可以得到元素周期表的尽头可能是126号元素 。
除了梅耶和格伦·西奥多·西博格的理论之外 , 物理学史上有个大神也参与过这个讨论 , 这位大神就是费曼 , 他也是诺贝尔奖获得者 , 同时参与过曼哈顿计划 。
费曼认为元素周期标的尽头应该是137号元素 。 他的依据是精细结构常数 。 这个“精细结构常数”曾经让许多物理学家很崩溃 , 它是物理学家索末菲推导出来的一个无量纲的常数 。 费曼结合了精细结构常数以及波尔的“原子模型”理论 , 得到一个结果:如果原子序数高于137 , 那么1s轨道上的电子将会乱飞 。
除了以上两个观点之外 , 实际上在学术圈还存在着一个观点 , 这个观点认为元素周期表的尽头是172号元素 , 也是目前比较主流的观点 。 这个观点的出发点也比较简单 。 主要是基于相对论 , 在相对论 , 爱因斯坦推导出了物质、信息和能量是无法超光速的 , 所以 , 电子的速度是不可能超过光速 。 当原子序数超过172号 , 就会出现最内层的电子超光速的情况 , 这也就违背了相对论 。
【元素周期表|元素周期表有尽头么?最后一个元素是几号元素?】所以 , 从目前的情况来看 , 科学家的理论推导得到了三个结果:126,137,172, 。 那元素周期表的尽头到底是什么 , 可能还是需要交给时间去检验 。
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