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元素周期表到底有没有尽头

发布时间:2019-10-11 09:41:27  阅读:5996+ 作者:责任编辑NO。杜一帆0322

中子星

要了解这个问题,咱们首要要来看一下中子星究竟是什么?

咱们先把原子结构搞清楚。19世纪末到20世纪初,历经了4代科学家,人们总算逐步搞清楚原子结构的实在相貌。

咱们上初高中时,常常会看到下面这样的原子结构图。

看起来好像很形象,但实践上错的乌烟瘴气,首要原子核要远比上图小得多,其次电子不是绕圈运动的。正确的的原子结构是下面这样。

原子核小得简直看不到,而电子在原子核外时出现电子云的方式。假如原子有一个足球场那么大,那原子核或许就只有蚂蚁那么大。因而,原子简直是空的,也便是说,原子能够被紧缩的空间很大。那中子星是什么呢?

其实这和恒星的演化有关,假如有一颗特大质量的恒星,质量大于8倍太阳质量以上(也有说是9倍,10倍的,横竖大致便是这么一个数量级),这个恒星到生命周期的结尾时,会像一个巨型的洋葱头,一层一层的,每一层的核聚变反响都不相同。

而傍边心都简直生成铁原子核时,因为本身引力特别大,这时分恒星的中心处的光子就会进入到原子核傍边,击穿整个原子核,质子和中子就会被释放出来,质子随后就会和电子发作反响,生成中子和中微子。也便是说,这个时分恒星中心类似于一个个中子摆放在一起。一起,反响发作的巨大的能量会促进恒星发作超新星爆破。

而内核还会在引力的效果下持续向内紧缩,因为中子是一种费米子,意思是依照量子理论的泡利不相容原理,这就使得中子有必要排排好,一个萝卜一个坑,不能糊弄,所以就会发作一个反抗引力的量子效应,咱们也把这个称为中子简并态

而黑洞其实便是中子的简并态也无法抵挡引力的紧缩,就会持续缩短,终究成为一个黑洞。至于什么情况下成为什么天体,还要看留下的中心的质量,假如大于1.44倍太阳质量,小于三倍太阳质量,就会成为中子星,假如大于三倍太阳质量就会成为黑洞。也便是说,其实中子星便是中子的密布摆放。这就使得中子星的密度特别大,一立方厘米就能够到达1亿吨以上。

但中子星也并不彻底都是中子,中子星外表存在着很多自在移动的电子。内核因为压强巨大,科学家现在还没有达到一致。但有一点,咱们能承认,那便是内核必定不是某种新元素,详细是为什么呢?

咱们都知道分辩元素能够依托原子的原子序数,而原子序数和原子核内的质子数相同。而咱们上文也提到了,中子星其实是一个中子为主导的天体。因而,中子星傍边是不会存在咱们不知道化学元素。至于中子星内核究竟是以什么方式存在的,咱们现在还不得而知,但能够承认的是这并不是在原子层面上的工作,而是在小于原子核尺度上的。

存不存在不知道的元素?

依照咱们现在的认知,元素周期表现已来到了第118位。这是201年,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家以及俄罗斯科学家使用回旋加速器搞出来的。不过,这个元素存在的时刻还缺乏1毫秒。

而依照现在的一些理论,比方:第二个拿到诺奖的女科学家梅耶,就提出了她的原子核模型,后来的人在她的模型之上提出了安稳岛理论,在这个理论中,科学家预言元素周期表的止境应该是126号元素,也便是说,咱们间隔这个止境还有8个元素。

除了这个理论,还有科学家费曼经过精细结构常数推演出来的成果,他以为元素周期表的止境是137号元素,而经过狭义相对论与量子力学的结合,能够推出元素周期表的止境是172号元素。无论是哪一种,都预示着咱们还没有找全元素,因而,仍是存在着咱们不知道的元素的。

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