化学元素的原子序数是什么(化学元素的原子序数是多少)

在上一篇文章中，我们讨论了元素是如何产生的。想知道可以点击文章链接:宇宙中的元素是怎么来的？

当时就留下了一个问题:元素周期表最后一个元素的序号应该是多少？

我们来讨论一下这个问题。从门捷列夫提出周期表开始，科学家就把它作为格式塔空来填，没多久就填好了。所以元素周期表填空大赛变成了极限挑战。科学家要挑战哪些极限？

寻找序号更大的元素

这时候科学家的挑战就是寻找更高阶的元素。然而，他们并没有跑遍地球去寻找这些元素，而是在实验室里，依靠最原始的方法:撞！

起初，科学家利用死回旋加速器使重元素离子发生碰撞。有没有好结果，完全看运气。

结果大家发现这根本不行，就想办法出去。

美国科学家想到的方法叫做热聚变，就是用较轻的离子，比如氘和氦原子核，去撞击超重元素，看能不能给这个超重元素增加一些量。因为这种方法需要大量的能量，所以称为热融合。

俄罗斯和德国想到的方法叫冷聚变，主要是因为与前者相比，这种方法使用的能量并不多。一般的方法是用大核当靶子，然后用大核去打，想出一个更大的。

在这次PK中，美国被彻底打败，他们的手段太低，根本起不到任何作用。俄罗斯和德国一口气解决了几个问题。后来美国也用它进行冷聚变，各国科学家都朝着更大的元素发展。经过一波科学家的神操作。

2016年，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家与俄罗斯科学家合作，利用俄罗斯回旋加速器成功研究出118号元素。然而，这个元素存在了不到1毫秒。

然而，118号元素真的是最后一种元素吗？你想太多了。...

没过多久，2017年12月，日本理化学研究所宣布合成了119号元素。

所有的科学家都要开始深入思考元素周期表最后一个元素的序号。

周期表最后一个元素的序号是多少？

科学家们就这个问题争论了很久，有几种理论。不过，不知道你有没有问题。细胞核不能无限下去吗？

其实不可能是无限的。具体原因是，与许多人认为的不同，原子核有一个球形外壳，包裹着里面的质子和中子。事实上，质子和中子是被“强相互作用力”束缚在一起的。这个力超级大，但是作用距离极短，只有在(10-15) m。

只要大于这个范围，再强的力也无法把质子和中子牢牢束缚住。(说个题外话。在目前的理论框架中，强度是由介子传递的。)

因为强度这么短，一旦质子和中子太多，就束缚不住了，然后就会发生衰变。所以，细胞核一定是大事。由于原子核不可能大于强标度，这也限制了原子序数的上限。那么上限在哪里呢？

有很多说法。先说一个伟大的女科学家，居里夫人。哦，不，那是错误的。是梅尔。不要低估她。她是第二位获得诺贝尔物理学奖并参与制造氢弹的女性。而且她的学术水平那么强，我们不了解她是因为她的研究太晦涩了。

当时发现特定数量的原子核可以使原子核特别稳定，但不清楚为什么。后来，迈耶提出了她自己的核模型。她认为原子核的情况有点类似于太阳系。质子和中子就像行星绕着太阳转，它们会自转。一般来说，一个质子和一个中子会成对出现在一个轨道上。

这是Meyer如何向别人解释她的模型的。

“想象一屋子人在跳舞。如果他们一圈又一圈，一圈又一圈。然后想象每个圆圈中有成对的舞者，一个顺时针旋转，一个逆时针旋转。舞者转圈的时候也是旋转的，每一对同时旋转和转圈。但是只有一些舞者逆时针旋转。其余舞者顺时针转身，顺时针转圈。他们一样多。”

在这里，该理论帮助她获得了诺贝尔奖，也解决了为什么特定数量的原子核会使原子核特别稳定的问题。后来有一位科学家在她的模型之上建立了一个稳定的岛模型，并从这个模型中推导出这样一个结果:2，8，20，28，50，82，126个原子核的数目可以使原子核非常稳定。所以有人认为序号最大的元素可能是126号，这个理论的提出者叫格伦·西奥多·西伯格。

当然，还是有很多大咖在研究这个问题，最有偶像气质的是费曼，他认为是137号，作为一个科学家，人们不会胡乱猜测，也会拿出自己的依据，或者说让人无语的那种依据。这个东西叫:精细结构常数。费曼通过精细结构常数和玻尔的原子模型推导出，只要大于137号元素，1s轨道上的电子就会不受控制地飞起来。(精细结构常数是“物理学中最大的迷雾”。下期再详细讲，但是137的猜测理论上是站不住脚的。)

被科学家广泛接受的是从相对论基本假设推导出来的结果，172号！相当多的木头！

那172这个数字是怎么来的？光速！

相对论中规定，信息、物质、能量不能超过光速，也就是说，核外电子的运动速度不能超过光速。如果质子数超过172，原子核和电子之间的电磁力很可能会使电子的速度超过光速。这与相对论相矛盾，所以不可能。

所以，我们总结一下:

1.根据稳定岛理论，126号元素是特别稳定的元素，所以可能是最后一个元素。

2.根据费曼的推测，由于精细结构常数的存在，137号元素是最后一个元素。

3.根据相对论，172号是最后一种元素，可以保证原子核外的电子不超过光速。

是126，137还是172？其实现在还没有统一的结论，还要等待时间来验证。