Trên thực tế, 26 nguyên tố này hoàn toàn tồn tại trong tự nhiên, nếu không sẽ không thể sản xuất nhân tạo được. Nhưng vấn đề là những nguyên tố này quá hiếm trong tự nhiên hoặc có chu kỳ bán rã quá ngắn để con người tìm cách tạo ra chúng. Ví dụ, một số nguyên tố ở trạng thái khí rất khó tồn tại trong 1 giây trong điều kiện tự nhiên và chỉ có thể có được bởi con người thông qua quá trình tạo ra nó.
Bảng tuần hoàn là cơ sở để thiết kế các nguyên tố nhân tạo
Bảng tuần hoàn các nguyên tố là một trong những khám phá khoa học vĩ đại nhất của nhân loại. Nó liệt kê một số nguyên tố dường như không liên quan và dần dần tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh của các nguyên tố tự nhiên, thúc đẩy sự phát triển của hóa học hiện đại và hé lộ những bí ẩn của các chất tự nhiên. tự nhiên, từ đó cho phép con người hiểu sâu hơn về các quy luật của tự nhiên.
Người đầu tiên công bố bảng tuần hoàn là nhà hóa học người Nga Mendeleev, ông đã đưa ra bảng tuần hoàn thế hệ đầu tiên vào năm 1869. Sau đó, các nhà hóa học trên thế giới tiếp tục giới thiệu và cải tiến bảng tuần hoàn. Bảng tuần hoàn đã dần trở thành một công cụ không thể thay thế của hóa học hiện đại.
Có hơn 170 bảng tuần hoàn các nguyên tố trên thế giới. Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố, các nguyên tố được sắp xếp theo số hiệu nguyên tử, nhỏ nhất là số 1, một hàng là chu kỳ, một hàng là nhóm; Bán kính nguyên tử giảm dần từ trái sang phải và tăng theo thứ tự từ trên xuống dưới.
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hiện có 7 nhóm chính, 7 phân nhóm, nhóm VIII và 0 nhóm. Các nguyên tố được đánh số theo thứ tự được liệt kê trong bảng tuần hoàn và số đó là số hiệu nguyên tử. Mối quan hệ giữa số hiệu nguyên tử và cấu tạo nguyên tử của một nguyên tố là: số proton = số nguyên tử = số electron ngoại lai = số điện tích hạt nhân.
Khi bảng tuần hoàn của Mendeleev lần đầu tiên được thành lập, chỉ có 63 nguyên tố. Ông sắp xếp các nguyên tố theo thứ tự kích thước và dự đoán thành công gali, scandium và germani, những nguyên tố chưa được phát hiện vào thời điểm đó; Khi bảng tuần hoàn phát triển theo thời gian, con người tiếp tục khám phá ra Quy luật sắp xếp của các nguyên tố, không ngừng phát hiện ra các nguyên tố còn thiếu ở giữa, hiểu sâu hơn về tính chất của các nguyên tố.
Vì vậy, một trong những ý nghĩa to lớn của bảng tuần hoàn là hướng dẫn các nhà khoa học tìm ra những nguyên tố còn thiếu. Những nguyên tố này có thể không có trong tự nhiên nên nhiều nhà khoa học đã cố gắng tạo ra chúng một cách nhân tạo. Lúc này, người ta đã biết tính chất của các nguyên tố do số proton trong nguyên tử quyết định nên chỉ cần thay đổi số proton trong nguyên tử là có thể nhận được nguyên tố mới.
Ví dụ, trong bảng tuần hoàn các nguyên tố đã tồn tại nguyên tố molipđen số 42 và nguyên tố rutheni số 44. Biết rằng số proton trong các nucleon của hai nguyên tố này lần lượt là 42 và 44 nên phải có thêm nguyên tố mới. ở giữa có số proton là 43.
Nhưng làm thế nào để làm cho các proton trong nucleon thay đổi về số lượng? Các nhà khoa học đã mày mò trong nhiều năm.
Cho đến năm 1937, nhà vật lý Ernest Lawrence tại Đại học California, Berkeley, đã sử dụng cyclotron do ông sáng chế để “bắn phá” hạt nhân molypden của nguyên tố 41 với hạt nhân đơteri của nguyên tố 1, và thu được nguyên tử. nguyên tố 43. Đây là nguyên tố nhân tạo đầu tiên, nó được đặt tên là “technetium” (Tc), và “technetium” trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là “nhân tạo”.
26 yếu tố nhân tạo có được bằng cách “bổ sung”
Hiện tại, con người đã phát hiện ra tổng cộng 118 nguyên tố trong vũ trụ, trong đó 92 nguyên tố có được từ tự nhiên và 26 nguyên tố có được từ quá trình sản xuất của con người. Các phương pháp sản xuất nhân tạo nguyên tố đều được thực hiện theo phương pháp “cộng”.
“Bổ sung” có nghĩa là gì? Nó đang sử dụng hai nguyên tố có số hiệu nguyên tử nhỏ hơn để hợp nhất thành một nguyên tố lớn hơn, thực chất là phản ứng tổng hợp hạt nhân. Và để thực hiện loại phản ứng này không phải là một điều dễ dàng, nó đòi hỏi áp suất và nhiệt độ cực cao để các hạt nhân có thể hợp nhất với nhau. Vì vậy, mặc dù vào đầu thế kỷ 20 người ta đã phát hiện ra rằng “phép cộng” có thể được sử dụng để thu được các nguyên tố mới, nhưng họ đã không thể thực hiện được vì khoa học kỹ thuật chưa phát triển. phát triển để đáp ứng.
Mãi đến năm 1931, Lawrence mới phát minh ra cyclotron, nó sẽ tăng tốc các hạt mang điện bằng cơ chế kết hợp của điện trường và từ trường, sau đó va chạm hai loại hạt nhân nguyên tử đã cung cấp và tạo ra các nguyên tử mới một cách nhân tạo.
Tất cả các yếu tố do con người tạo ra đều có được bằng phương pháp “bổ sung” này. Ví dụ, các nhà khoa học đã bắn phá californium có số nguyên tử 98 với bo có số nguyên tử 5 để thu được cymbidium có số nguyên tử 103; bắn phá crom bằng chì có số hiệu nguyên tử 82 thu được nguyên tố 106 là xi; Dùng canxi có số hiệu nguyên tử 20 bắn phá californium có số hiệu nguyên tử 98 để được Og có số hiệu nguyên tử 118.
Những khám phá của con người cứ tiếp diễn không ngừng
Cho đến nay, có 26 nguyên tố nhân tạo, đó là: Technetium 43 (T), Promethium 61 (Pm), Americium 95 (Am), Curium 96 (Cm), Berkelium 97 (Bk), Californium 98 (Cf), Số 99 Einsteinium (Es), Số 100 Einsteinium (Fm), Số 101 Mendium (Md), Số 102 Nuo (Không có), Số 103 Cymbalium (Lr), Số 104 Mandium Lu (Rf), Không. 105 Mandium Du (Db), số 106 Jin Xi (Sg), số 107 Jin Bo (Bh), số 108 Jin He (Hs), số 109 Jin Mai (Mt), số 110 Zine (Ds) , Số 111 Chi (Rg), số 112 Cn (Cn), số 113 Cauer (Uut / Nh), số 114 N (Fl), số 115 Y (Mc), số 116 Nam (Lv) , Số 117 Ishida (Ts), số 118 Qi Austria (Og).
Tại thời điểm này, tất cả các khoảng trống trong bảng tuần hoàn các nguyên tố đã được lấp đầy, ngoại trừ số 43 và số 61, các nguyên tố do con người tạo ra đều là nguyên tố phóng xạ, cực kỳ hiếm trong tự nhiên, cực kỳ không ổn định hoặc có chu kỳ ngắn. cuộc sống khiến chúng khó kiếm được trong tự nhiên, và một số rất khó duy trì ngay cả khi chúng là do con người tạo ra.
Ví dụ, nguyên tố thứ 118 Og, các nhà khoa học đã thí nghiệm vô số lần trong cyclotron, và chỉ trong năm 2003 và 2005, họ mới có 3 nguyên tử tương ứng. Chỉ có 3 nguyên tử có thể được phát hiện bằng các thiết bị cực kỳ chính xác. Chu kỳ bán rã của nguyên tố chỉ là 12 mili giây, có nghĩa là nó biến mất ngay lập tức.
Nhiều nhà khoa học vẫn đang tổng hợp các nguyên tố với số lượng cao hơn, thậm chí một số tên đã được chọn như nguyên tố 119 Uue, nguyên tố 120 Ubn và nguyên tố 121, v.v., nhưng ngày càng khó. sở hữu những yếu tố này, và có lẽ chúng chỉ tồn tại trong trí tưởng tượng. Bảng tuần hoàn các nguyên tố có thể được sắp xếp theo bao nhiêu con số vẫn còn khá nhiều tranh cãi và chúng ta chỉ có thể chờ xem.
Tổng hợp: Công Nghệ Chính Nhân
