“神奇”的人造元素

从门捷列夫制作出世界上第一张元素周期表开始，越来越多的元素被写进了元素周期表里。但有些元素因为半衰期太短，在自然界的丰度非常小,或者根本不存在。因此，必须用人工方法制造，这些元素我们称之为人造元素。早在1937年，意大利科学家卡洛·佩里埃和艾米罗·塞格雷就用氘轰击钼从而获得了锝的同位素。自此，随着时间发展和科技进步，越来越多的人造元素被制造出来，我们的元素周期表也丰富了起来。

人造元素与自然元素相比最大的特点就是不稳定性与放射性。锎（读：kai）是一种人造元素，合成极为困难。其中，锎-252作为锎的同位素，也是其中最有商业价值的。别看锎-252寿命不长，可本事却特别大。每克锎-252每秒钟放出的中子有2.31万亿个，这些中子的平均能量为230万电子伏特，因此，锎-252是十分理想的中子源。科学家还发现在核医学领域，锎-252是癌症的“克星”。在患癌部位注射约几微克锎-252，它放出的中子就能有效地杀死癌细胞，同时对周围健康细胞的危害也比其他放射疗法要小得多。

现有的人造元素一般只能通过核反应堆或加速器这两种方法来合成。通俗来讲，核反应堆合成方法是让铀不断地去吸收中子，产生一些比铀更重的一些核素，再通过衰变产生新的元素。再往后更重一些的元素，就需要用加速器来合成了。我们将一个轻的原子，用加速器加速到大概1亿电子伏特左右，作为“炮弹”去轰击另外一个元素，让它们两个融合在一起，然后再通过衰变形成新的元素。合成的道路也并非一帆风顺，新元素合成需要投入巨大的财力, 而且合成成功率是非常小的，要付出极大的努力，如提出新的方法、设计新的装置、制造新的探测器等等。一旦合成后还要被其他实验室重复并确证，最终才可能被相关国际机构认定。

虽然人造元素合成很难，但研究人造元素对于探索原子质量极限、确定元素周期表极限有重要意义。迄今为止，元素周期表上从自然界发现的元素只到第92号元素铀，93号及以上的元素都是人工合成的。

在应用方面，我们常用的烟雾报警器，里面用到的就是人造放射性元素。在未来，人造元素可能会发挥更大作用。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创，转载时务请注明出处。