化学奇迹不断延展
尤里•奥加涅相领导团队合成了117号元素，现在他们正努力尝试合成下一个新元素——119号元素。
元素周期表将被打破？ 117号元素的发现填补了元素周期表的最后一块空白，然而，通过研究这些新发现元素的性质，科学家却发现，元素周期表很可能将失去它一贯的“规律性”。 撰文 埃里克•谢里(Eric Scerri) 翻译 王兴勇 审校 马晶 2010年，来自俄罗斯的研究人员宣布，他们已经合成了117号元素。这种新原子还没有命名，因为科学界在为新元素命名之前，通常要先得到来自世界各地其他研究组的统一确认。不过，除非有意外出现，117号元素应该已经在元素周期表中永久地占据了一席之地。 在此之前，从氢元素到116号元素，加上118号元素，都相继被发现，而今117号元素的发现，填补了元素周期表中的最后一个空位。这一成就将被载入史册。19世纪60年代，德米特里•门捷列夫(Dmitri Mendeleev)和其他研究人员创造了元素周期表，这是一项伟大的发明，第一次将所有已知元素进行组织分类。门捷列夫也是一位俄罗斯人，他在元素周期表中留下了若干空白，并且大胆预测，有朝一日新元素的发现必将填补这些空白。在以后的日子里，无数元素周期表的修订版相继出现，但任何一版都留出了有待填补的空位。直到今天，117号元素的发现才使得元素周期表第一次以完整的面孔出现。 如果门捷列夫在天有灵，他也许会对自己的远见变成现实而欣慰不已——至少会欣慰好一阵子，直到化学家与核物理学家合成出原子序数更大的元素，元素周期表中就需要新增一行来安放它们，并且很可能还会留下更多的空白。 不过，就在元素周期表的最后几块拼图即将就位时，一些更为基础的理论问题开始出现，而这些问题，可能动摇元素周期表赖以存在的理论基础——元素性质呈现出周期变化的模式(recurring patterns)，这也是元素周期表名称的由来。 门捷列夫不仅预言了当时尚未发现的未知元素的存在，更令人惊叹的是，他基于上述周期模式的原理，准确地预测了这些未知元素的化学性质。不过，随着原子序数，即原子核内的质子数增大时，一些新增元素的性质不再遵循元素周期律(periodic law，元素性质随着元素原子序数的增加呈周期性变化的规律)。它们的化学性质，例如与其他原子的成键方式，不再与周期表中的同族元素相似。这是由于重核原子内电子的运动速度已经接近光速，从物理学的角度来说，就是这些电子变得“具有相对论效应”(relativistic)了，所以这类重核原子的行为变得古怪，不再像元素周期律预言的那样。此外，准确预言每个原子的轨道结构极具挑战性。因此，尽管门捷列夫创造的元素周期表已填补完整并获得巨大成功，但与此同时，它也正慢慢失去昔日对元素性质解释及预言的“力量”。 |
