Re: [生活] 背完基本元素週期表後的想法

看板Chemistry作者buteo (找尋人與人的鍵結)時間4年前 (2020/03/10 00:10)推噓7(7推 0噓 0→)

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※ 引述《rebe212296 (綠豆冰)》之銘言： : 為什麼宇宙如此廣大，包含十的數量級，構成宇宙的元素目前只發現有限個，難道元素的 : 存在跟空間沒有相關嗎？至少在地球，目前發現的元素是有限個。質量守恆，能量守恆， : 化學反應都會趨向平衡，再加上熵這個概念， : 是否能解答上面的問題？ : 不知道有沒有相關書籍有提到這個問題，謝 : 謝。宇宙如此地浩大但與組成的元素有限並沒有直接的邏輯關係縱雖如此探討元素的發現數目仍是頗有意思的元素的存在和以下幾個因素有關 1. 結合能 2. 穩定性 3. 碰撞的可能性結合能: 原子核含有質子和中子，要把超過一個質子綁在一起，需要克服之間的正電斥力，所要的能量就是結合能。平均結合能在原子序小時會隨著原子序增加而增加，直到鐵最高，超過鐵平均結合能又會降低。因此原子序小於鐵的元素會傾向"核融合"而增大原子序，大於鐵的元素則傾向"核分裂"降低原子序。當然週期表上絕大多數的元素不會一夕間說變就變(要不然買黃金馬上變鐵就欲哭無淚了) ，但是原子序超過鈾的元素普遍都很容易核分裂，這就帶到了第二個因素: 穩定性穩定性(半衰期): 超鈾元素的穩定性隨著原子序越高，大致呈現越低的趨勢，原子序破110 的元素甚至史上觀測到原子的數目都很低。雖有科學家預測在原子序/中子數超過一定數目，會到達一個"穩定島"，有這些神奇配對的原子序/中子數(例如原子序114配中子數184) 會相對的穩定，但目前從未看到這些推測相對較穩定的超鈾元素。其中最大的問題來自最後一個因素: 碰撞的可能性碰撞的可能性:原子序更高的元素需要靠核融合來達成，但如上述，超過鐵的元素因結合能關係是傾向核分裂，所以超鐵元素的核融合需要吸熱。吸熱這件事相對不難辦到，不管是自然界的超新星爆炸或人類建造的加速器都可辦到，難的是找到適當的靶。從數學機率上很難有三個粒子同時碰撞在一起，所以兩個有一定穩定性的重粒子相撞: A+B，便最多只可能產生質量數為A+B的最大粒子。若新產生的粒子穩定性不夠，那便無法在下一個碰撞事件前存活，也因此限制了能所產生最大質量的元素 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.169.211.179 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Chemistry/M.1583770216.A.02D.html

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louisforever

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ailestrike

03/10 11:28, 4年前 , 2^F

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Roentgenium

03/10 13:15, 4年前 , 3^F

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