精彩问答

Q

超铀元素有哪些性质?

A

  超铀元素指的是铀以后的元素,这些元素化学性质性质差异较大,这里我们解释一些共性特征。超铀元素在自然界均不能稳定存在,都是通过反应堆或加速器人工合成的,这些元素能存在的时间取决于核素的半衰期。超铀元素都具有放射性,具有α,β,γ中一种或同时具有多种放射性。作为重元素,也具有较强的化学毒性。目前人类对超铀元素,尤其是重锕系元素,甚至锕系后元素的性质了解的很少。随着原子序数的增加,元素性质的周期性规律和元素周期表前六周期的元素会出现显著的差异。

  (徐超 清华大学)

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Q

铊是一种什么样的元素?

A

  铊是元素周期表中第6周期ⅢA族元素之一,在自然环境中含量很低,是一种伴生元素。铊在盐酸和稀硫酸中溶解缓慢,在硝酸中溶解迅速。其主要的化合物有氧化物、硫化物、卤化物、硫酸盐等,铊盐一般为无色、无味的结晶, 溶于水后形成亚铊化物。保存在水中或石蜡中较空气中稳定。

  铊与铅类似,质软、熔点和抗拉强度均低。新切开的铊表面有金属光泽,常温下于空气中很快变暗呈蓝灰色,长时间接触空气会形成很厚的非保护性氧化物表层。铊有三种变态,503 K以下温度为六方密堆晶系(a-Tl),503 K以上温度为体心立方晶系(β-Tl),在高压下转为面心立方晶系 (γ-Tl)。三相点为383 K和3000 MPa。铊被广泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通讯等各个方面 ,在光导纤维、辐射闪烁器、光学透位、辐射屏蔽材料、催化剂和超导材料等方面具有潜在应用价值 。

  (侯旭 厦门大学)

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Q

钬是什么?

A

  钬,原子序数67,原子量164.93032,元素名来源于发现者的出生地。1878年索里特从铒土的光谱中发现钬,次年瑞典的克莱夫用化学方法从铒土中分离出钬。钬在地壳中的含量为0.000115%,与其它稀土元素一起存在于独居石和稀土矿中。天然稳定同位素只有钬165。钬为银白色金属,质较软,有延展性;熔点1474°C,沸点2695°C,密度8.7947克/立方厘米。钬在干燥空气中稳定,高温时很快氧化;氧化钬是已知顺磁性最强的物质。钬的化合物可做新型铁磁材料的添加剂;碘化钬用于制造金属卤素灯—钬灯,钬激光在医学领域也应用非常广泛。

  目前钬的主要用途有:(1) 用作金属卤素灯添加剂,在钬灯中采用的工作物质是碘化钬,在电弧区可以获得较高的金属原子浓度,从而大大提高了辐射效能。(2) 可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂。 (3) 在磁致伸缩合金Terfenol-D中,也可以加入少量的钬,从而降低合金饱和磁化所需的外场。(4) 另外用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等光通讯器件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用。(侯旭 厦门大学)

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Q

居里夫人发现了几种元素?

A

  居里夫人是法国国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭(1902年)和钋(1898年)两种放射性元素。

  镭在化学元素周期表中位于第7周期,第IIA族。1898年12月,玛丽·居里和皮埃尔·居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出氯化镭,1907年测出镭元素的新的原子量,1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭(白色金属)它的英文名称来源于拉丁文radius,含义是“射线”。

  钋的符号是Po,原子序数为84,它是呈银白色的金属。1898年7月,居里夫人向法国科学院提出了一份工作报告,肯定的指出他们已经发现了一种新元素,其同铋相似,却能够自发的放射出一种强大的不可见射线,他们把这种元素命名为“钋”,以纪念被瓜分的祖国波兰。

  (侯旭 厦门大学/ 王熙 北京交通大学/ 吴思 中国科学技术大学/ 徐超 清华大学)

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Q

氢元素是如何产生的?

A

  宇宙大爆炸实现了从无到有的变化。大爆炸之后出现了各种基本粒子,包括夸克、胶子、电子、希格斯玻色子,经过希格斯场的作用形成质子,宇宙大爆炸38万年之后很短的时间里,都存在极高的温度以及夸克-胶子浆,当夸克胶子浆冷却下来之后,质子和中子以大概7:1的比例形成了。质子之间会相互排斥,而中子则会与最近的质子组成重氢的原子核。其实宇宙开始初期,宇宙中主要的元素就是氢元素,占比达到了70%多,其次是氦,其他元素还不到1%。另外,根据B2FH 理论,除了氢以外,绝大多数元素必定来自恒星,现代物理认为,铁(56)之前的元素都可以由恒星核聚变产生。

  (侯旭 厦门大学)

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