na表示什么(NA是无的意思吗)

一个

几年前，一组日本物理学家创造了一种前所未见的不寻常的亚原子粒子。他们在粒子加速器中将钙核心粒子流一次又一次地撞向金属盘几个小时后，发现了令人垂涎的粒子钠。

没错，就是钠。不要被这个熟悉的名字欺骗了，这不是我们在盐里能找到的元素。地球上几乎所有的钠都是钠-23，这意味着它的原子核由11个质子和12个中子组成。然而，这23种粒子并不包含所有可以转化为钠的物质。严格来说，任何有11个质子的原子核都是钠。毕竟元素周期表中的元素是按照原子核中质子数排列的，第11号元素是钠，和粒子中的中子数无关。

这一次，物理学家创造了一个有11个质子和28个中子的钠核。这种钠-39是钠已知的最大同位素。它的输出非常小，需要8小时和万亿次碰撞才能产生一个钠-39原子，而且它几乎在形成后就会立即解体。

即便如此，这个结果仍然创下了钠同位素的新纪录，这实际上是一些科学家尝试了很长时间的探索。几十年来，物理学家一直在探索元素周期表，以期在物理定律允许的条件下，找到每种元素的最重同位素。

2

探索大自然的极限一直是物理研究者的目标，稀有同位素的研究就是其中之一。对于有一定质子数的原子核，它能束缚的中子数是有限的。一旦超过这个限度，原子核将不再粘在一起。这个极限叫做中子下降线。之所以叫“滴线”，是因为如果再加一个中子突破这个极限，那么这个中子就会毫无阻力地溜走。

○研究人员绘制了氟(F)和氖(ne)的最重同位素的中子滴线(绿线)。在此之前，我们只知道元素周期表前八个元素的中子下降线(粉线)。|图片来源:APS/琼·泰科

长期以来，在元素周期表已知的118种元素中，科学家只知道其中8种最轻元素的中子下降线。画出重元素的中子滴线，可以帮助科学家更好地理解原子核的存在极限。这是一个非常困难的实验，科学家们用了近20年的时间才最终确定了两个新的核极限。

在新的测量中，他们在加速器中向铍发射了一束高能钙-48粒子束。当射线击中目标时，钙核分裂成碎片。然后，通过使用一种可以根据质量和电荷筛选粒子的强大“过滤器”，研究人员发现了同位素。根据绘制到氧的中子下降线，他们发现了氧-氟-31、氖-34和钠-39之后三种元素的最重同位素。

三

要证明一个粒子是同类中最重的，仅仅创造它是不够的。它还必须能够证明没有其他更重的同位素物质——这是这次探索最困难的部分。因为有这样一个问题会一直挥之不去:如果我们没有找到更重的同位素，是因为它不存在，还是因为我们的实验做得不够好？

在这项研究中，物理学家花了几年时间准备这项实验。他们升级了加速器的功率，并制造了一个几乎有足球场那么大的复杂粒子过滤器，它使用磁铁来分离原子核。然后，为了证明有22个中子的F -31是氟的最重同位素，他们进行了多次粒子碰撞。根据理论模型的预测，应该有氟-32和氟-33。

在实验中，他们生产了4000个氟-31，这是一个巨大的数字。如果氟-32真的存在，那么他们应该可以在这么大的样本中看到这种同位素。因此，当确定没有看到比氟-31更重的同位素时，研究小组几乎可以肯定最重的氟同位素是氟-31。通过类似的过程，他们确定氖-34是氖的最重同位素。

但研究小组并没有匆忙发表官方声明。他们花了近五年时间分析这些结果，直到本周才发表。在最近的《物理评论快报》上，他们证实了氟原子核的极限是22个中子，而氖原子核最多可以包含24个中子。钠的极限还不确定，但是从这个实验来看，极限至少可以是28个中子。这是近20年来物理学家在中子下降线问题上取得的首次重大突破。他们确定了氟和氖原子中可以拥有的中子的最大数量，并为理论计算模型建立了新的约束条件。

四

通过这些实验，物理学家希望更好地理解自然界中可能和不可能的界限。此外，这些测量可以帮助天体物理学家研究Tai 空中的一些极端环境，比如中子星。中子星是坍缩死星的核心，密度极高。中子星上一茶匙的物质重约10亿吨。在中子星的极端条件下，可以形成这些在实验室中产生的奇特而短暂的原子核。

这些实验不仅绘制了核素的极限图像，还挑战了我们所知的定义这些核结构的自然基本力。现在，研究人员希望确认钠的最重同位素。理想情况下，物理学家希望找到周期表中所有元素的中子极限。然而，钠在118种元素中仅排在第11位。因此，科学家理性地理解，我们可能很难画出所有元素的中子滴线，但即便如此，这种探索还是给我们带来了宇宙中那些奇怪而混乱的过程。

参考链接:

https://physics.aps.org/articles/v12/126

https://www . wired . com/story/what-makes-a-element-the-Frankenstein-of-sodium-holds-clues/

原标题:20年极限探索首次迎来新突破。

来源:原则

编辑:姚峰