第670章 元素周期表尽头！超铀元素！惊世骇俗！理论之矛盾！铀与钚！

   第670章 元素周期表尽头！超铀元素！惊世骇俗！理论之矛盾！铀与钚！

  会议室内。

  费米的话引起了所有大佬们的好奇。

  中子轰击法和慢中子法，直接奠定了费米实验物理大佬的地位。

  但以他的绝世天资，现在竟然透露出一丝紧张。

  到底是什么样的实验现象，能让对方如此动容。

  “费米发现的东西一定远超中子轰击法本身。”

  “或许是他撞击出新的粒子了，就如泡利所预言的中微子一样。”

  不少大佬点点头，觉得这个可能性很大。

  发现一种新粒子，在实验物理领域绝对是震撼级别的成果。

  哪怕是卢瑟福这种站在顶峰的大佬也会兴奋。

  伊蕾娜美目涟涟，午休时她才找过费米，甚至还开玩笑让对方把不确定的内容也可以讲出来。

  没想到费米还真有。

  一时间，伊蕾娜哭笑不得。

  “费米该不会是受到我的影响才决定讲的吧。”

  “不然的话，他的慢中子法报告已经足够惊艳了。”

  人群之中，只有李奇维眸光深邃，他大概知道费米接下来要说的内容了。

  他嘴角微微一笑，好像在迎接某个时刻的到来。

  “开始吧~”

  在众人各自猜测时，费米也已经调整好情绪。

  一杯白酒下肚，让他的大脑晕乎乎的，爽的不知天地为何物了。

  他开口说道：
  “我刚刚说过，我的团队用中子轰击了元素周期表上的所有元素。”

  “但是在轰击最后一号元素，即92号元素铀的时候，却发现了神奇的现象。”

  “我想，我们可能制造出了超铀元素！”

  “即第93号元素。”

  轰！
  话音刚落，会场内顿时爆发出一阵惊天之呼！
  所有人都被震撼的目瞪口呆！
  这些大佬们此刻和普通学者一样，失态了。

  实在是这个消息太过于劲爆了。

  简直能轰动世界！

  “上帝啊！”

  “超铀元素难道真的存在吗？”

  “这太不可思议了！”

  “如果费米的发现为真，将直接改写元素周期表！”

  卢瑟福作为在场的实验大佬，他最能理解费米所说超铀元素的震撼性。

  他甚至忍不住向众人解释道：

  “关于92号元素铀之后的超铀元素，一直以来都是化学界的一个未解之谜。”

  “有很多人都在寻找，但是目前为止，一无所获。”

  “因为按照电子排布规律，第93号元素拥有的核外电子数量无法保持稳定结构。”

  “这一点，玻尔你们应该非常清楚。”

  玻尔闻言，点点头。

  量子力学目前在电子排布领域应用非常广泛。

  化学家们已经发现了很多稳定结构，同时也发现了不稳定结构。

  如果93号元素存在，则它的核外电子排布后的结构是不稳定的。

  “所以，从理论上看，它不可能存在。”

  “元素周期表中最多只能到92号元素。”

  “这就是铀元素的特殊性。”

  “此外，布鲁斯教授提出的核聚变，也是一种制造元素的方法。”

  “但是大家普遍认为，只能制造出已知的元素。”

  “比如，把两个氢原子核聚变成氦原子核等。”

  “不可能把铀原子核聚变成93号乃至94号元素的原子核。”

  哗！
  卢瑟福的解释让众人恍然大悟。

  也就是说，现有的物理和化学理论，都不支持93号超铀元素的存在。

  但是现在，费米却说他发现了93号元素，可想而知，这带给众人的惊骇。

  卢瑟福连忙说道：
  “费米，仔细阐述你的实验结果，不要遗漏任何细节。”

  众人都感受到卢瑟福教授的激动。

  他们的心里同样激动。

  费米很清楚，自己一旦开口，必然会引起可怕的轰动。

  但是现在，他已经没有回头路了。

  “大家请看。”

  “按照刚刚玻尔教授的液滴模型，用中子轰击铀元素后，新生成的核素应该在铀元素附近。”

  “然而，我团队中的化学家，在反应产物却并没有发现铀以下的元素。”

  “比如91号元素【镤】、90号元素【钍】、89号元素【锕】、88号元素【镭】。”

  “所以，我猜测，那说明生成的是92号以后的元素，即超铀元素！”

  “至于是93号元素还是94号元素，暂时还不确定，我姑且认为是93号元素。”

  哗！
  费米的证据虽然算不上直接证据，发现93号元素的本体。

  但是他的逻辑推断毫无问题。

  既然中子轰击铀元素后，生成的新元素在铀附近，那么只要排除铀之下的元素，剩下的必然就是铀之上的超铀元素。

  这个逻辑怎么看都没问题。

  换言之，费米发现超铀元素的可能性非常大！

  一时间，所有人都呼吸急促。

  然而这时，康普顿却问了一个奇怪的问题。

  “费米教授，我有个疑惑。”

  费米说道：

  “请说，康普顿教授。”

  康普顿说道：
  “用中子轰击铀元素，为什么会生成铀以上的超铀元素呢？”

  “比如93号的超铀元素，它的质子数比铀元素的质子数多一个。”

  “就算中子被铀原子核捕获，也只是多个中子，变成一种铀元素的同位素而已，怎么会形成超铀元素呢。”

  “此外，另一种情况，就是中子从铀原子核上撞下一个小碎片，生成低于铀元素的元素。”

  “无论怎么看，也不可能形成超铀元素啊？”

  康普顿刚刚一直在想这个问题，死活想不通。

  然而，费米却微微一笑。

  “康普顿教授，你忘了一个重要的事实。”

  “按照布鲁斯教授的理论，中子是可以转变成质子的。”

  “当铀原子核捕获一个中子后，这时新的原子核只要发生β衰变，就会有一个中子转变成质子。”

  “所以，92号元素就变成了93号元素。”

  “而铀元素又是最早发现的天然放射性元素，它非常容易发生α衰变和β衰变。”

  “所以，用中子轰击铀元素产生超铀元素在理论上是可行的。”

  哗！
  康普顿恍然大悟。

  “哦！”

  “对啊，还有β衰变这个机制！”

  “我真是糊涂了。”

  “谢谢你，费米教授，怪不得你能发现超铀元素。”      众人会心一笑。

  接着，费米又补充道：
  “用中子轰击铀元素产生的超铀元素含量非常少。”

  “所以，对其性质研究比较困难。”

  “但我们还是进行了一些简单的研究。”

  “发现新元素的性质和镤、钍等都非常不同。”

  “因此，在以上这些条件之下，我才大胆提出超铀元素的猜想。”

  “但是，我毕竟没有真正分离和提纯超铀元素，这就是我之前纠结的原因。”

  “我担心这可能是一个误会。”

  “也许是实验出了什么问题。”

  此刻，众人终于理解费米刚刚的表现了。

  怪不得这个年轻人那么谨慎。

  他没有100%的把握证明这就是超铀元素。

  卢瑟福笑着说道：

  “费米，不要担心。”

  “就算是误会，那也是一个美丽的误会。”

  “你的实力早已得到了充分的证明。”

  “关于超铀元素的探索，没有人会认为你是想故意显摆。”

  大佬们纷纷点头。

  费米见状，顿时舒了一口气。

  他就害怕别人认为他为了抢先得到荣誉，连基本的科学道德都不要了，没有确定的结果也敢公开发表。

  毕竟理论和实验是不同的。

  前者可以有很多猜想，后者就不行了，要以数据说话。

  此刻，大佬们开始了激烈的讨论。

  毫无疑问，费米抛出了一个极具争议的问题。

  按照现有的液滴模型、电子排布规律等理论，超铀元素不可能存在。

  但是同样按照现有的核聚变、β衰变等理论，超铀元素又是可以存在的。

  这就产生了一个矛盾。

  93号甚至94号的超铀元素到底能不能存在？
  费米的发现真的是超铀元素吗？
  谁也不敢拍着胸脯保证。

  此刻，哪怕是泡利也不得不承认，费米确实带来一个了不得的消息。

  虽然还没有被证实。

  但是会议过后，超铀元素绝对会在科学界引起无尽的震撼！

  李奇维看着众人的议论，心生感慨。

  后世中学生都习以为常的科学常识，却是那个时代最顶尖的一批大佬们用了十多年才搞清楚。

  科学的进步就是一部壮阔的史诗。

  只有去真正了解每个知识点背后的故事，才能感受那种超越知识本身的精神。

  可惜，大部分人都忽略了这点。

  截至目前，后世最新的元素周期表上，一共有118号元素。

  从95号元素【镅】开始，到118号元素【ào】，一共24个元素，全部都是人造元素。

  这里的人造元素定义非常严格。

  即：整个宇宙都不存在，通过人工方法制造的元素。

  天文学中通过测量光谱就能确定宇宙中存在哪些元素。

  所以，人类虽然不能真正穷尽整个宇宙，但是大量的实验证据都表明，天然存在的元素种类有极限。

  而镅元素的名称就来源于“America美国”。

  因为这个元素是美国核物理学家、化学家西博格及他的团队，在1944年首次人工制造出来的。

  可见当时美国佬的科技野心！

  虽然镅元素不是第一个人工合成的元素，但它却是自然界第一个真正的人造元素，意义非凡。

  到这里，可能有人疑问了。

  “不对啊，作者，刚刚不是说93号元素和94号元素也是超铀元素，是人工制造的吗？”

  “怎么人造元素是从95号元素开始？”

  是这样的。

  在费米提出超铀元素的时代，人类已知的元素就只到92号铀。

  所以，93号和94号元素就被认为不是天然存在的，只能人工合成。

  但是随着核物理学的进一步发展，物理学家发现，93号元素【镎】和94号元素【钚】在铀矿石中是能够天然存在的。

  答案就在于铀元素本身会发生各种β衰变，所以有机会生成少量的镎和钚。

  因此，镎和钚就被划为了天然元素一类。

  换言之，科学家是先人工合成了93和94号元素，然后又在自然界找到了它们。

  有些文章中称“自然界一共有92号元素”，就是把镎和钚排除在外了。

  但是核反应本身也是宇宙自然的一部分，所有这种排除没有道理。

  目前公认说法就是：自然界天然存在的元素有94种，人造元素24种。

  94号钚元素是极其重要的一个元素。

  原子弹的核心裂变材料有两种：铀235和钚239。

  1945年，美国一共制造了3颗原子弹。

  其中一颗用于实验，两颗用于实战。

  用于实验的那颗原子弹，使用的裂变材料就是钚239。

  因为当时的铀235实在太珍贵了。

  铀元素一共有三种同位素：铀234、铀235、铀238。

  从铀矿石中提取的铀元素里，铀235的含量只有低的可怜的0.72%，99.275%的都是铀238。

  所以，每一克的铀235都极度珍贵。

  而当时，有人已经发明了利用铀238制造钚239的技术。

  且钚同样能发生核裂变反应。

  所以，科学家就制造了钚原子弹来测试数据。

  这时，可能有人好奇了：

  “既然钚这么容易制造，为什么后面不全部制造钚原子弹呢？”

  这是因为钚的自发裂变率实在太高了。

  说白了，就是不好控制，太容易跟中子反应了，导致很容易自爆。

  试想一下，你开着飞机刚飞到半路，运载的钚原子弹突然自己爆炸了是什么感觉。

  而铀235虽然原料极为难得，但是它的稳定性非常高，可控核反应堆就是例子。

  所以，做实验积累数据可以使用钚，但是武器级原子弹就必须使用铀。

  当然，随着后来技术成熟，钚原子弹也能很稳定，而且它的临界质量只有铀的三分之一，非常适合制作武器。

  比如著名的“小男孩”包含了64kg的铀，但是其中只有1kg的铀参与了核裂变。

  而真正转换成能量的铀更是只有不到1g。

  但如果换成钚，只需要4kg，就能达到同样的效果。

  然而，不管钚有多么好，在人类的核历史上，铀元素始终占据着最重要的位置。

  它的裂变正式开启了影响深远的核能时代。

  而此刻，费米提出的“超铀元素”就是一个开始。

  从超铀元素到铀核裂变的发现，也是一段荡气回肠的故事。

  这期间，充满了各种曲折和意外，令人不胜唏嘘。

  (本章完)