书城童书化学探谜
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第44章 第一个人造元素

30年代初,在化学元素周期表的“大厦”里,有92个“房间”:第一号“房间”的住户是氢元素,最末的92号“房间”,住户是铀元素。从氢到铀的所有“房间”中,还有4间房没有住户。

这4间空房是43号、61号、85号和87号。它们的元素主人在哪儿呢?人们早就在寻找这四个元素,而且不断有人声称自己已经找到这些元素,有的人甚至还给这些元素起了名字。但是,最后都被否定。人们认为,它们是“失踪了”的元素。

随着人们对放射性元素的深人研究,逐步揭开了原子和原子核的秘密,加上“原子大炮”——回旋加速器的出现,终于把这些失踪的元素—一找到。

原来,这四种元素都是放射性元素,原子核会不断分裂,放出a粒子或者β粒子,变成另外一种原子核,这种变化的过程叫做衰变。每一种放射性物质,都有固定的衰变速度;而不同的放射性物质的衰变速度是各不相同的。放射性元素的量变减少到它原来的一半所需要的时间,化学上叫做半衰期,各种放射性物质的半衰期有长有短,差别极大。长的可达100多亿年,短的还不足1秒钟。在自然界,有的放射性元素还可以在矿物中找到,有的却在地球上早已绝迹。

这4种失踪元素的半衰期都比较短,在自然界存在极少,甚至绝迹了。人们长期找不到它们,就不奇怪了!

人们发现,对于那些会自动破裂的稳定的原子核,也可以用人工的方法去打开它,从而使一种元素变成另一种元素。这就是人工核反应。最早,人们用放射性物质放射出的a粒子作为“炮弹”,去轰击原子核,实现了人工核反应。后来,还使用了其他种类的“炮弹”——质子。中子、氘核,还使用了各种粒子加速器,来增加“炮弹”的威力。

1937年,意大利化学家西格雷和佩里埃用能量约500万电子伏特的氘核去“轰击”第42号元素——钼,第一次制得了第43号新元素。他们把这新元素起名为“锝”(Tc)。锝(technetium)的希腊语(Technetos)意思是“人造的”。

锝,成了第一个人造的元素。它制得的数量极少,总共才一百亿分之一克。还发现,这个新元素的性质同锰有些相似,而同铼更相似。

1938年,西格雷和美国科学家西博格共同发现半衰期约200000年的锝的同位素。现在,用各种核反应制得了20种锝的同位素。Tc99同位素具有最长的半衰期,长约220000年。现在,每年能制得几百公斤锝。

锝并没有真正在地球上消失,人们发现在大自然中,也有微量的锝存在。

1949年,美籍中国女物理学家吴健雄和西格雷在铀的裂变物中也发现了锝。据测定,一克铀全部裂变以后,大约可取得26毫克锝。

锝是银白色闪光的金属,具有放射性。它熔点高达2200℃,很耐热。锝在-265℃时,电阻会全部消失,变成一个没有电阻的金属。锝在酸中溶解度很小,人们常用它来做原子能工业设备中的防腐材料。