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第三十八期 合成镅235

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  镅-235的合成,意味着中国的新核素合成与研究终于涉进了另一个重要区域——超铀缺中子区。

1996年8月,由近代物理所和高能所合作,在世界上首次合成并鉴别出了新核素——镅235。

“新核素”,是指人们在实验室采用人工方法产生或发现的以前尚未观察到的原子核。人类历史上首次人工合成新核素,要追溯到1934年。法国物理学家约里奥·居里夫妇用阿尔法(α)粒子轰击铝(Al)时首次产生了人工放射性物质,从此揭开了人工合成新核素的序幕,他们由此获得了1935年的诺贝尔化学奖。

20世纪60年代初,核物理学家根据原子核壳层结构的理论模型推算:在质子数Z=114、中子数N=184附近,存在一片寿命较长的核素,形成一个“超重元素稳定岛”。此后,Z>103的超重新元素的合成以及超重新元素性质的研究,成了核物理最具挑战性的前沿课题之一。于是,该领域的研究热热闹闹,甚至在欧美少数几个发达国家中形成了“超重俱乐部”。

20世纪80年代末,中科院近物所的科研人员开始涉足新核素合成和研究这一前沿领域。1992年,我国近代物理所的科研人员在重质量丰中子区首次合成了汞-208和铪-185等2种新核素,与中科院上海原子核所合成的铂-202一起(铂-202是由“新核素合成和研究”重大项目的一个子项目组合成的),实现了我国在新核素合成领域零的突破。

但此次镅-235的成功合成,意义更甚一层:这同时也意味着,中国的新核素合成与研究终于涉进了另一个重要区域——超铀缺中子区。

在自然界中,原子序数最大的是铀(92),而原子序数大于92的元素便被称为超铀元素——供研究和应用的全部超铀元素都是人工合成的。它们对于核能的发展利用、扩展元素周期表、预言更重原子核的结构、探索天体起源、扩充人类对物质世界的认识,都具有重要意义。

因此,寻找并研究超铀元素,一直是世界各国科学家追寻的目标之一。“超重俱乐部”的成员,像美国的贝克莱(Berkely)、俄罗斯的杜布纳(Dubna)、德国的重离子研究中心(GSI)这些知名实验室,都对此高度重视,并且做了大量富有成效的工作。

作为一种人工合成的放射性化学元素,镅(化学符号Am)的原子序数是95,属于锕系元素之一。镅的同位素链有16个核素,从镅-232到镅-247,尚存在着镅-233、镅-235和镅-236三个未知环节。

此前(指1996年)的近20年,世界上一些著名核物理实验室都努力接续这些环节,但一直未获进展。

1996年,20世纪60年代毕业于天津大学核物理专业、在科研战线奋斗了30余年的郭俊盛研究员,他带领几位年轻的和研人员,在分析了同行们的经验与教训的基础上,进行了一次大胆的探索尝试:采用高流强、多层靶、有效的反应产物传输技术和高效化学分离流程。[详细]

镅的介绍   镅的特性   放射性元素
  “超重俱乐部”介绍

  镅,是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Am,它的原子序数是95,属于锕系元素之一。
  1944年,由美国西博格(G.T.Seaporg)、詹姆斯(R.A.Jamse)和摩根(L.O.Morgan)在被一个反应堆辐射过的钚中发现的。
  镅的拼音名称是以美洲而命名。比对它上一周期的铕,是以欧洲为名。

 

 

  名称、符号、序号:镅、Am、95
  系列: 锕系列
  周期、元素分区:7、f
  颜色:银白色
  原子量:[243] 原子量单位
  晶体结构:六角形
  物质状态:固态、放射性
  熔点:1449K(1176 °C)
  沸点:2880K(2607 °C)

 

  确切地说应为放射性核素,能够自发地从原子核内部放出粒子或射线,同时释放出能量,这种现象叫做放射性,这一过程叫做放射性衰变。某些物质的原子核能发生衰变,放出我们肉眼看不见也感觉不到,只能用专门的仪器才能探测到的射线。
  原子序数在84以上的元素都具有放射性,原子序数在83以下的某些元素如K、Rb等也具有放射性。

 

  世界上一些先进的实验室,像美国的贝克莱(Berkely)、俄罗斯的杜布纳(Dubna)、德国的重离子研究中心(GSI)等,都对超重元素的合成和研究高度重视,并且做了大量富有成效的工作。所谓的“超重俱乐部”,就是由这些实验室组成的。他们经过40多年的持续攻关,使超重元素的合成迄今已达到了Z=116。

 

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