人工合成元素
,又稱?
人造元素
,在
化?
中是指
自然界
中不存在,只有通?人工方法才能製造出來的
化?元素
。一般透過將兩種元素的原子以高速撞擊,使兩者融合,以增大其
原子核
內
?子
的??,?到增大原子序?、制造出新元素的目標。至今已有24種人工合成元素被合成出來,?們均是不穩定的
放射性元素
,但彼此間
衰?
的速率差??大,
半衰期
從幾千萬年(如
?
-247)到僅僅只有數百微秒(如
?
-294)。
[1]
有五?元素最初是通?人工合成的方式??,但是后?在自然界中,也??有
痕迹量
的存在,包括
?
、
?
、
?
、
?
和
?
,由於存量極?稀少,從天然?石中提取?們?不實際,所以通常還是由人工合成的方式生?這些元素。因此,??有?仍被???人工合成元素。
[2]
其中第一?被發現的是
?
,首次合成于1937年。
[3]
而工業及軍事上最重要的
?
于1940年首次被合成出,主要以其在
原子?
和
核反?堆
中的用途而?名。
[4]
?也是如今天然存在的元素中
原子序數
最大的(94號),原子序≥95(
?
以後)的元素都不出現在自然界中,只能以人工合成的方式生?,??附
元素周期表
中的紫色區塊元素。
原子序數≥99(
?
以後)的人工合成元素由於半衰期都極短,非常不穩定,無法大量生?,因此在科學?究之外沒有任何實際用途。
?述
[
??
]
人工合成元素皆具有
放射性
,會
衰?
成其他??的
核種
。由于??的
半衰期
?地球的?命相比?短,?使在地球形成的初期曾?存在??些元素,到?今也已?全部衰??其他元素而消失在地球上了。目前,只有在
核武器
或是在
核反?堆
、
粒子加速器
中?行的
核??
中才能??人工合成元素的
原子
。人工合成元素的?生方式有
核聚?
和
中子??
。
?于自然存在的元素??,其
原子量
由
地?
和
大??
中
天然同位素
的
?度
比例??定。但是由于人工合成元素的同位素完全由
人工合成
?生,天然同位素的?度對其?有任何意?,因此,在
元素周期表
中,人工合成元素的原子量使用其最?定(?半衰期最?)的同位素之原子量?表示。
?不是所有的
放射性元素
都是人工合成元素,比如
?
、
?
和
?
都?有
?定同位素
,但是??最穩定同位素的半衰期均極長,因此在地?和大??中均有分布,同?,??的
衰??物
??
?
、
?
和
?
等元素,?管半衰期?短,也能在自然界中?到相當的量。
生?
[
??
]
從
核反應爐
的
用過核燃料
中可以?到一些自然界中非常稀少或不存在的
超?元素
,包括
?
、
?
、
?
和
?
等,?們是核燃料中的
?
?獲中子
後經
β衰變
而?生的。
[5]
較輕的人工合成元素大多是在核反應爐中以
中子
衝擊母核種?核來生?,可以較大量地生?。
[6]
100號元素
?
是能以這種方式生?的最重元素,不過至今科學家仍沒有製得純?。
[7]
目前
單質
?量能以肉眼所見的最重元素?99號的
?
。
[8]
原子序數
?101(
?
)以上的超?元素(transfermium element)只能利用
粒子加速器
將高能粒子轟擊母核種來合成,合成難度較高且?量極少,因此用途皆僅限於?究。
[6]
?史
[
??
]
世界上第一個通?人工合成而發現的化學元素是
?
,在1936年,???被最??????了元素周期表的43號位置的空白。?不存在
?定同位素
,其最?定的同位素?-98的半衰期?420万年,?低于
地球的年齡
,因此地球形成?所?生的?到今天已?衰變殆盡。現今自然界中?存在痕迹量的?,是由?-238的
自?裂?
以及
?
?石的中子??而?生。
第一?完全由人工合成而?生的元素是1944年合成的
?
,之后是
?
、
?
和
?
等。
冷?
期?,
??
和
美?
各自?立合成出了
?
和
??
等
超重元素
,?些元素的命名?曾引起?大的爭論,直到1997年才解決(參見
超?元素爭議
)。
[9]
[10]
目前最新發現的元素?2010年合成出的
?
(Tennessine, Ts),而目前發現原子序最大的元素則是118號的
?
(
Oganesson
, Og),於2006年合成出,至此所有
第七週期元素
已?合成成功。
[11]
[12]
[13]
[14]
科學家們至今仍藉由人工核反應力圖合成出原子序更大的新元素。
人工合成元素列表
[
??
]
下表所列人工合成元素均?自然界中所不存在的化?元素,其原子序?≥95,均?
超?元素
。
元素名?
|
元素符?
|
原子序?
|
首次合成年代
|
?
|
Am
|
95
|
1944
|
?
|
Cm
|
96
|
1944
|
?
|
Bk
|
97
|
1949
|
?
|
Cf
|
98
|
1950
|
?
|
Es
|
99
|
1952
|
?
|
Fm
|
100
|
1952
|
?
|
Md
|
101
|
1955
|
?
|
No
|
102
|
1957
|
?
|
Lr
|
103
|
1961
|
?
|
Rf
|
104
|
1966(
??
),1969(
美?
)*
|
??
|
Db
|
105
|
1968(??),1970(美?)*
|
??
|
Sg
|
106
|
1974
|
??
|
Bh
|
107
|
1981
|
??
|
Hs
|
108
|
1984
|
?
|
Mt
|
109
|
1982
|
?
|
Ds
|
110
|
1994
|
?
|
Rg
|
111
|
1994
|
?
|
Cn
|
112
|
1996
|
?
|
Nh
|
113
|
2003
|
?
|
Fl
|
114
|
1999
|
?
|
Mc
|
115
|
2003
|
?
|
Lv
|
116
|
2000
|
?
|
Ts
|
117
|
2010
|
?
|
Og
|
118
|
2002
|
*
??共同?有???
|
其他人工合成元素
[
??
]
下列元素在自然界中皆有
痕量
的分布,但通常由人工合成方式所?生。
元素名?
|
元素符?
|
原子序?
|
首次發現年代
|
在自然界中發現之年代
|
在
地殼
中之
?度
(單位:
mg
/
kg
)
|
?
|
Tc
|
43
|
1937
|
1962
|
~ 3×10
?9
|
?
|
Pm
|
61
|
1945
|
1965
|
2×10
?19
|
?
|
Po
|
84
|
1898
|
2×10
?10
|
?
|
At
|
85
|
1940
|
1943
|
3×10
?20
|
?
|
Fr
|
87
|
1939
|
~ 1×10
?18
|
?
|
Ac
|
89
|
1902
|
5.5×10
?10
|
?
|
Pa
|
91
|
1913
|
1.4×10
?6
|
?
|
Np
|
93
|
1940
|
1952
|
≤ 3×10
?12
|
?
|
Pu
|
94
|
1940
|
1941?42
|
≤ 3×10
?11
|
?考?料
[
??
]
- ^
Kulkarni, Mayuri.
A Complete List of Man-made Synthetic Elements
. ScienceStuck. 15 June 2009
[
15 May
2019]
. (
原始?容
存?于2019-08-03).
- ^
See periodic table
here
(
?面存???
,存于
互???案?
) for example.
- ^
WebElements Periodic Table ≫ Technetium ≫ historical information
. www.webelements.com. Webelements.
[
7 November
2019]
. (
原始?容
存?于2022-02-20).
- ^
Bradford, Alina.
Facts About Plutonium
. LiveScience. 8 December 2016
[
16 May
2019]
. (
原始?容
存?于2022-04-07).
- ^
Moyer, Bruce A.
Ion Exchange and Solvent Extraction: A Series of Advances, Volume 19
. CRC Press. 2009: 120.
ISBN
9781420059700
.
- ^
6.0
6.1
Luig, Heribert; Keller, Cornelius; Wolf, Walter; Shani, Jashovam; Miska, Horst; Zyball, Alfred; Gerve, Andreas; Balaban, Alexandru T.; Kellerer, Albrecht M. Radionuclides. 2000.
doi:10.1002/14356007.a22_499
.
- ^
Silva, Robert J. Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean , ?.
The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements
(PDF)
3
3rd. Dordrecht: Springer: 1621?1651. 2006.
doi:10.1007/1-4020-3598-5_13
. (
原始?容
(PDF)
存?于2010-07-17).
- ^
Haire, Richard G. Fermium, Mendelevium, Nobelium and Lawrencium. Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (?). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands:
Springer Science+Business Media
. 2006.
ISBN
1-4020-3555-1
.
- ^
The Transfermium Wars
. Bulletin of the Atomic Scientists (Educational Foundation for Nuclear Science, Inc). 1995,
51
(1): 5.
ISSN 0096-3402
.
- ^
Fox, Stuart.
What's It Like to Name An Element on the Periodic Table?
. Popular Science. 2009-06-29
[
2023-05-29
]
. (原始?容
存?
于2017-05-09).
- ^
Glanz, J.
Scientists Discover Heavy New Element
. The New York Times. 6 April 2010
[
15 February
2017]
. (原始?容
存?
于19 June 2017).
- ^
Oganessian, Yu. Ts.; Abdullin, F. Sh.; Bailey, P. D.; Benker, D. E.; Bennett, M. E.; Dmitriev, S. N.; Ezold, J. G.; Hamilton, J. H.; Henderson, R. A.; Itkis, M. G.; Lobanov, Yu. V.; Mezentsev, A. N.; Moody, K. J.; Nelson, S. L.; Polyakov, A. N.; Porter, C. E.; Ramayya, A. V.; Riley, F. D.; Roberto, J. B.; Ryabinin, M. A.; Rykaczewski, K. P.; Sagaidak, R. N.; Shaughnessy, D. A.; Shirokovsky, I. V.; Stoyer, M. A.; Subbotin, V. G.; Sudowe, R.; Sukhov, A. M.; Tsyganov, Yu. S.; et al. Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117. Physical Review Letters. April 2010,
104
(14): 142502.
Bibcode:2010PhRvL.104n2502O
.
PMID 20481935
.
doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502
.
- ^
Sanderson, K.
Heaviest element made ? again
.
Nature News
. 2006-10-17
[
2017-06-15
]
.
doi:10.1038/news061016-4
. (原始?容
存?
于2020-05-16).
- ^
Schewe, P.; Stein, B.
Elements 116 and 118 Are Discovered
. Physics News Update. American Institute of Physics. 2000-10-17
[
2006-10-19
]
. (
原始?容
存?于2012-01-01).