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3951.核元素與核後初始元素

3951.核元素與核後初始元素

2017.11.12

在《元素周期表》上,我們可以發現八個相對的内核元素:“氦4”(核外電子構型2)、“氖”(核外電子構型2、8)、“鎳”(核外電子構型2、8、18)、“钯”(核外電子構型2、8、18、18)、“钕”(核外電子構型2、8、18、32)、“鉑”(核外電子構型2、8、18、32、18)、“鈾”(核外電子構型2、8、18、32、32)、“110”号元素(核外電子構型2、8、18、32、32、18),成為其後一定範圍元素的共同内核。其中前三位是相對的長周期内核,構成其後所有化學元素的共同内核,其餘的是相對的短周期内核。它們的共同特點是:相對“完美”的表層結構,沒有該層次的核外電子“缺位”。

它們不難确定:從内核開始,相加每層核外電子的完整數目就可以确定它們。它們必定具有相對的穩定性,某些共同的物理化學屬性,相對的“節點”特征。

在它們之後形成的第一個化學元素是核後初始元素,分别是“锂”(核外電子構型2、1)、“鈉”(核外電子構型2、8、1)、“銅”(核外電子構型2、8、18、1)、“銀”(核外電子構型2、8、18、18、1)、“钷”(核外電子構型2、8、18、32、1)、“金”(核外電子構型2、8、18、32、18、1)、“镎”(核外電子構型2、8、18、32、32、1)、“111”号人工核素(核外電子構型2、8、18、32、32、18、1)。

我的物理化學知識有限,不了解每種元素的物理化學屬性,難以進行對比分析,想來大家對“锂”、“鈉”、“銅”、“銀”、“金”還是不陌生的,它們隻是在之前的内核基礎上增加了一個新的層次和一個“氘”原子,或者“氚”原子而已,就成為一種新的化學元素,擁有完全不同的物理化學屬性。在這裡值得注意的是:所謂“核元素”往往是一個家族,擁有許多同位素,可以形成其後元素的類似同位素,使物質世界豐富多彩。但是,并非每種同位素都可以聚變出其後的化學元素,例如《周期表》上“銅”、“銀”隻有兩種同位素,“金”沒有同位素,它們前面的“核元素”卻擁有很多同位素,隻有其中特定的同位素通過核聚變才能形成“金”、“銀”、“銅”元素。

核後初始化學元素表層隻有一個核外電子,成為範圍很廣的“補位”元素,相對容易形成化合物。“金”、“銀”、“銅”元素優異的導電性能和延展性是否也與此有關,值得深入研究。

人工合成元素,應該了解不同元素的“核結構”才能事半功倍。生産合金材料和特種材料、化合物,也應該了解與材料相關元素的内部結構和“配伍”規律。

一張《元素周期表》讓我研究了半輩子,剛才有了一些“意思”,還有許多不明白的地方。希望職業科學家(我隻是半路出家的“民科”)能夠深入研究原子結構及其關聯,在科學的基礎上發展材料科學。

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