原子量特別大的原子(例如 500 以上)可能存在嗎?會有什麼特性?

時間 2021-06-01 20:05:39

1樓:李神針

中子星嗎?如果出現什麼偶然情況某乙個電子跑了,那中子星可能就是氫的同位素了,或者中子星裡跑了幾個電子,那就是某種大號元素的同位素了,偌大的乙個中子星,跑一兩個電子,也不意外吧。

又或者黑洞,反正他們全都堆在一塊了,也分不清誰跟誰。

2樓:宮非

2019-02-28

由於理論推測最大的原子量不得超過210,可以看出元素表裡大部分放射性元素的核子數都是從 210 開始,列如釙 ,鐳 等。此時的放射性元素不再有穩定性,它們的原子核會隨機丟擲乙個高能的α 粒子,衰變成更小的原子核。當然,210 只是個參考值,像是鎝 和鉕 主要的同位素就具有放射性。

元素表目前實驗合成原子序最大的元素可能是第七週期的最後乙個元素 ,而若發現了原子序更大的元素則將被置於第八週期。根據Glenn Theodore Seaborg 於1969 年提出的擴充套件元素週期表,在第八週期以後的週期中,將會有g 區元素的出現,即有部份的元素會存在有g 軌域的電子,然而第八週期以後的元素都尚未能被合成或發現,所以此理論迄今未能被驗證。

檢視週期表的元素可以發現:低原子序的原子其質子數與中子數約相同,例如:He、C、N、O …等;但是當原子序逐漸增加時,中子數也會逐漸增加。

如果乙個原子核的質子數和中子數不相同,那麼該原子核很容易發生放射性衰變到乙個更低的能級,並且使得質子數和中子數更加相近。因此,質子數和中子數相同或很相近的原子更加不容易衰變。然而,當原子序逐漸增加時,因為質子之間的排斥力增強,需要更多的中子來平衡質子間的電磁作用力,所以週期表最後發現的那些元素都是在不穩定的狀態下。

自然界的四種基本互動作用

為何理論會推論最大的原子量不得超過210 呢?根據目前的標準模型,中子和質子都由更小的夸克(quark)組成,其中,質子由2 個上夸克和1 個下夸克組成,中子由1 個上夸克和 2 個下夸克組成。我們常說元電荷是不可分割的電荷單位量,但每個上夸克攜帶 +2/3 的元電荷,而下夸克攜帶-1/3 的元電荷——這才使中子不帶電(+2/3+(-1/3*2)=0),而質子帶有1單位正電荷(+2/3*2+(-1/3)=1)。

原子的組成

不過,夸克就算正電荷少一些,但它們距離更近,靜電斥力更大,卻牢不可破地聚合起來,以至於我們從未觀測到游離的夸克——這是因為夸克不僅攜帶電荷,還攜帶了」色荷」(color charge),被比電磁力更強大的強核力約束著。就像電荷分正負,物體在電磁力的作用下總傾向於電平衡,締結成無電荷的整體;色荷分紅綠藍三種,夸克在強核力的作用下傾向於「色平衡」,締結成無色荷的整體。而且強核力比電磁力強大得多,所以夸克們不得不先在更小的尺度上締結成無色荷的整體,也就是中子和質子,再到大得多的尺度上構成無電荷的整體,也就是與電子結合成原子。

色平衡實際上主要負責將夸克禁閉在中子和質子內部,但中子和質子並無色荷,為何還能組成原子核呢?這是因為中子和質子雖然不是均勻的實體,其中也存在著漲落的虛夸克,形成了轉瞬及時的介子(misoton),這些介子將利用隨機溢位的強核力將中子和質子粘住,也就形成了各種原子核。介子提供的殘餘核力雖然比電磁力強,但只要超過了1 飛公尺就會迅速衰減,而當核子數超過 210,原子核的直徑就會逼近這個上限,質子們蠢蠢欲動,開始隨機逃逸。

所以,才會說不可能存在原子量特別大的原子。至於原子量較大的原子會有什麼特性?這類都可以稱為「放射性元素」,是能夠自發地從不穩定的原子核內部放出粒子或射線(如 α 射線、β 射線、γ 射線等),同時釋放出能量,最終衰變形成穩定的元素而停止放射的元素。

3樓:旅遊者

個人認為不可能。

首先,如果接觸了量子化學的話可以計算電子速度,好像5g電子理論上超光速了(所以個人感覺第八週期都填不滿了)

其次就是強相互作用不允許,題主應該了解後面週期的元素基本都是人造元素,半衰期很短,基本不研究放射元素的化學性質,事實上除了幾個特殊的「穩定島」原子量越大的核是越不穩定的。退一萬步說,就算造出來也是瞬間衰變無法觀測的結果。

4樓:張子立

不太可能,原子核太大了,核外電子太多,就會佔據更高能級的軌道。能級越高,電子能量越大,約遠離原子核。遠離原子核,原子核的對電子的束縛力就更小。

兩者疊加在一起,我記得是在在質子數不到200的時候就是極限了。

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