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Há pouco tempo, uma equipe de pesquisa conjunta de vários países observou o oxigênio 28 pela primeira vez, que é o isótopo de oxigênio mais pesado (incluindo 8 substâncias e 20 nêutrons) de todos os tempos.É tão importante para sua descoberta porque, de acordo com previsões teóricas, é provável que o oxigênio 28 seja estável, mas na verdade ele tem apenas um tempo muito curto e se decompõe rapidamente.Isso significa que as pessoas tenham influenciado anteriormente as suposições e leis dos modelos atômicos.Ao mesmo tempo, também fornece novas idéias e desafios para uma melhor compreensão da formação de elementos e seu isótopo, modelos de estrutura atômica e interações fortes e fracas, que podem desencadear inovação teórica em campos relacionados.

Descubra o micro mundo no núcleo atômico, analise a composição básica de substâncias

Em relação à composição básica do material, os antigos começaram a pensar já em milhares de anos atrás.Por exemplo, as quatro teorias da Grécia antiga (a teoria dos quatro elementos) e a teoria de Yin e Yang na China antiga são todas teorias representativas da consciência das pessoas do mundo.O antigo estudioso grego Demochengitt no século V aC acredita que tudo é composto de uma partícula não escrita, ou seja, átomos.Em "Mozi Scripture", "não -Half -e -e -bem -estar não está se movendo, dizendo no final" também apontou que o material é constantemente dividido no material que não pode ser dividido no tempo.Estes são os protótipos da teoria atômica.

A compreensão das pessoas sobre os átomos é acompanhada pelo desenvolvimento contínuo de elementos.No final do século XVIII, Cavendi Xu, Schiller, Pristel e Lavari descobriram e melhoraram a natureza do oxigênio e do hidrogênio.

Em 1803, o cientista britânico Dalton propôs que o material (elementos) era composto por partículas inseparáveis ​​-os átomos.Em 1869, o cientista russo Menjetlev propôs uma famosa tabela de ciclo de elementos com base nas mudanças periódicas na qualidade elementar e em sua natureza química, que previu com muita precisão a natureza de alguns elementos desconhecidos.Até isso, as pessoas ainda acreditam que os átomos não são mais partículas divididas. criar aposta kto

Até 1897, o cientista britânico Tom Sheng calculou a massa desse raio catodo negativo MIT.Os elétrons menores menores que os átomos desafiaram a teoria dos átomos, e Tom Sheng propôs um modelo de "pudim de passas" incrustado com um elétron na superfície dos átomos com um elétron positivo.Em 1911, o estudante de estudante de Tom, Lulusford, fez um experimento de espalhamento de partículas α bem conhecido, bombardeando a folha de ouro com partículas α com carga positiva (ou seja, 氦 氦 4 núcleos atômicos) e descobriu que a maioria das partículas alfa penetrou diretamente na folha de ouro. Ao mesmo tempo, havia extremamente extremos.Ludaseford inferiu que a estrutura interna do átomo não era distribuída uniformemente, mas estava concentrada em uma faixa muito pequena e propôs o modelo de "estrutura planetária" do movimento nuclear atômico ao redor dos elétrons.

Em 1919, Lutherford continuou a bombardear nitrogênio com partículas α.Durante o processo, ele descobriu que o nitrogênio liberou uma partícula consistente com a qualidade do hidrogênio nuclear e carga atômica, que a nomeou como próton.Isso prova que o núcleo atômico pode ser dividido novamente, que é a primeira reação nuclear artificial na história.No entanto, o número de prótons que são especulados a partir do carregamento do núcleo e a qualidade da maioria dos átomos não são opostos -a qualidade da maioria dos átomos é muito mais pesada que os elétrons próton mais.Ao mesmo tempo, alguns átomos com o mesmo número de prótons têm qualidade diferente; portanto, Lutherford especula que existe uma partícula neutra sem eletricidade dentro do núcleo atômico.Em 1932, o aluno de Rudford, Chadwick, bombardeou as partículas α, produziu raios não -eletricidade e depois usou esses raios para bombardear o hidrogênio e o nitrogênio. confirmou a existência de nêutrons.Nesse ponto, o modelo clássico de estrutura atômica composta por prótons, nêutrons e eletrônicos é estabelecida, e Lutherford também é conhecido como o "pai da física nuclear".

Encontrar homicídio e explorar o mundo do elemento inconstante

Durante o processo de estudo da estrutura interna do átomo, os cientistas também observaram o fenômeno e as leis de alguns elementos radioativos. Após a radiação de α, β, γ -raios, torna -se outro átomo até que seja estável.Entre eles, os raios α são os íons (partículas α) usadas na descoberta do núcleo e prótons e experimentos de nêutrons na descoberta do núcleo atômico e dos prótons e experimentos de nêutrons.Durante esse período, os "novos" elementos radioativos são continuamente separados dos elementos radioativos, como urânio e 放, e não há posições vazias suficientes na tabela de ciclo de elementos nesses "novos" elementos. A natureza é consistente.Portanto, depois de resolver esses dados, sudy propôs a famosa hipótese principal da reputação em 1910: Existem variantes de elementos químicos com quantidade atômica e radioatividade e outras propriedades químicas físicas, e a mesma grade deve ser ocupada na tabela de ciclo de elemento.

Logo depois disso, as pessoas obtiveram o chumbo 206 e o ​​chumbo 208 do urânio 238 e 钍 232, respectivamente. Como resultado, a placa de detecção apareceu na placa de detecção.Ele purificou repetidamente o fantasma, e o resultado ainda estava, indicando que havia dois tipos de quantidade atômica.Esta é a primeira evidência de verificação que estabiliza a existência de isótopos.Posteriormente, seu Aston do aluno melhorou a precisão do espectrômetro de massa e detectou ainda que 氖 não possuía duas massa atômica 20 e 氖 22 com duas qualidade atômica.Devido à resolução mais alta, o Aston obteve a proporção de cada isótopo com a ajuda do espectrômetro de massa, como 氖 20: 氖 22 cerca de 9: 1, portanto a quantidade de atômico atômica é 3: 1, portanto a quantidade de O cloro atômico é 35,5. criar aposta kto

Com a descoberta de nêutrons, os segredos dentro do átomo foram finalmente revelados.A homotina é uma série de átomos com o mesmo número de prótons e diferentes números de nêutrons.Como o número de próton é o mesmo, a carga e o número elétrico de isótopos são os mesmos e têm as mesmas propriedades químicas. (Radioatividade) do núcleo também é diferente.Entre os 118 elementos encontrados até agora, quase 300 tipos de isótopos são estáveis ​​e apenas 20 elementos não encontraram isótopos estáveis, e o isótopo radioativo é de até 3.000 tipos.É interessanteAlém disso, com o aumento do número de prótons (ordem atômica), a abundância de elementos elementares diminuiu acentuadamente.

Ilha fantasma e estável, com núcleos atômicos mágicos

Para explicar razoavelmente o subsistema multi -nuclear no núcleo atômico, Gamov propôs primeiro o "modelo de queda de queda" para descrever o núcleo como uma alta densidade de nêutron e próton com uma gota alta e não compactada.Mais tarde, os cientistas alemães Weitzer e Bett desenvolveram fórmulas semi -experiência com base nesse modelo para quantificar a combinação nuclear atômica.O uso de um modelo de gotícula líquido pode bem interpretar a fissão de combinação, fórmula de qualidade e núcleo atômico.Se for fornecida energia extra suficiente, o núcleo atômico em forma de bola pode ser distorcido em em forma de haltere e depois se dividir em dois fragmentos e liberar energia.No entanto, o modelo de gotícula não explica a mudança periódica do núcleo do núcleo atômico.

Existem alguns desvios entre a ligação da fórmula do modelo de gotículas líquidas e o valor experimental, especialmente quando o número de próton ou nêutron é 2, 8, 20, 20, 50, 82, 126, o núcleo atômico tem uma combinação particularmente grande ( estabilidade).Depois de observar esses fenômenos, o cientista americano Meyer propôs o conceito de "número mágico": quando o número de prótons ou nêutrons é fantasia, o núcleo é relativamente estável; Magic "é particularmente estável.Como as 2 4 (2 substâncias e 2 nêutrons), oxigênio 16 (8 massa e 8 nêutrons), cálcio 40 (20 substâncias e 20 nêutrons) 126 nêutrons), esses isótopos estáveis ​​naturais são esse núcleo de fantaia dupla.

Para explicar a teoria da fantasia, a física alemã Jane Sen propôs independentemente o "modelo de concha" do núcleo em 1949: semelhante aos elétrons fora do núcleo do núcleo, existem diferentes conchas capazes no núcleo atômico; O nêutron não é organizado à vontade, mas começa a preencher a camada da concha do nível de energia mais baixo.Não é difícil ver que o modelo da concha explica melhor a existência do ritmo do ciclo da natureza nuclear atômica.Uma boa evidência é o cálcio 48, que possui 20 substâncias e 28 nêutrons, que pertencem ao núcleo de fantástica dupla Half -Life excede a meia -vida. criar aposta kto

A partir disso, devemos também entender por que os cientistas esperam ansiosamente a observação do oxigênio 28.O núcleo atômico do oxigênio 28 possui 8 substâncias e 20 nêutrons. cerca de 10-21 segundos.Vale a pena mencionar que, no experimento desta observação oxigênio 28, o cálcio 48 rico em nêutrons 48 é o canhão inicial. jogará um Fluorine 29 e jogará um Fluorine 29. Proton, produzirá oxigênio 28. criar aposta kto

Com base no modelo da Shell, o químico americano SIPG propôs a "hipótese da ilha estável" no final dos anos 1960.Ele considera o número de números de prótons e nêutrons como o eixo X e Y do sistema de coordenadas, e a estabilidade nuclear atômica é usada como o eixo z. Por um lado, quando o número de prótons e nêutrons é maior, o isótopo mais instável, mas ainda é possível ter uma "ilha estável" perto dos elementos 114, 120 e 126, com o número de nêutrons correspondente de cerca de 184.Infelizmente, essas previsões que podem ser estáveis ​​não são sintéticas, mas os cientistas também sintetizaram vários novos elementos sob a orientação da teoria da ilha estável.

Os cientistas têm algumas novas descobertas sobre a teoria da fantasia e da ilha estável.Por exemplo, o produto da atomedina do número 117 铹 266 mostra a meia -vida de 11 horas, o que é muito longo para os átomos de um elemento tão pesado; não foi descoberto.Alguns estudiosos relataram que 6, 14, 16, 30, 32 também podem ser uma nova ilusão.Cientistas do meu país e de outros países cooperaram em 2007 que o elemento nº 108 [~ símbolo ~] 270 Half -Life tem até 22 segundos, excedendo muito [~ símbolo ~] 265 (menos de metade milissegundos), indiretamente verificados o próton do próton de modelos e profecias teóricas, que indiretamente verificaram o modelo e a profecia teórica. criar aposta kto

O modelo de concha previu com sucesso a existência de núcleo ultra -pesado próximo ao núcleo de fantástica dupla, mas só pode ser direcionado ao núcleo em forma de bola e não pode explicar as regras da vibração nuclear e a rotação do núcleo não esférico "Modelo coletivo" (também conhecido como modelo unificado) do núcleo do núcleo, considera de maneira abrangente o movimento de partículas únicas e o movimento coletivo do núcleo atômico, combinado com o modelo de concha e o modelo de gotículas para explicar a ciência magnética e elétrica de certos núcleos atômicos Isso não pode ser explicado separadamente.

Aplicar isótopos para beneficiar os seres humanos

Existem mais de 3.000 tipos de homogeneidade encontrada ou sintetizada pelos cientistas.Sabemos que a maioria dos elementos que naturalmente existem na natureza em um ou mais isótopos estáveis.

Primeiro, o isótopo do elemento é frequentemente fixo, mas sob a influência de uma variedade de efeitos físicos, químicos e biológicos na natureza, ele flutuará ligeiramente em um determinado período e região. estudando a rastreabilidade e conversão de substâncias específicas.Por exemplo, os isótopos de oxigênio podem fornecer informações sobre atmosfera antiga, oceano antigo, clima paleomântico e paleópia.Outro exemplo é a diferença entre carbono 13 e nitrogênio 15 equivalente aos mesmos isótopos de carbono 13 e nitrogênio 15 para rastrear a origem ou adulteração identificação de vegetais orgânicos, frutas, óleos vegetais, vinho, café, etc.

Em segundo lugar, estabiliza os isótopos, carbono 13, nitrogênio 15, oxigênio 18, etc., pode ser usado como traçador para marcar compostos, combinado com métodos de análise como espectrometria de massa, ressonância magnética nuclear, espectro etc. Participe da resposta, qualitativamente, qualitativamente e entender quantitativamente os mecanismos, caminhos, locais etc. da resposta e se tornaram um método padrão de alta eficiência e alta sensibilidade nos campos da aprendizagem quantitativa de grupos de proteínas, pesquisa metabólica, análise ambiental e pesquisa clínica.Especialmente no campo do médico, porque não há radioatividade, traços de homicídios estabilizados podem ser usados ​​para incluir qualquer paciente em mulheres grávidas e bebês, como reagentes de diagnóstico de animais de estimação, detecção de 13-exaltação de carbono de Helicobacter pylori, etc.

A preparação de isótopos estáveis ​​geralmente pode ser separada da natureza.A aglomeração também é um solvente usado na detecção de ressonância magnética e pode ser usado para ser usado para ingar painéis OLED, o que pode melhorar significativamente o brilho e a vida útil do dispositivo.Além disso, 氦 3, que pode causar reações de fusão nuclear com 氘, também é um isótopo estável, porque nenhum nêutron é produzido durante o processo de fusão,Portanto, espera -se que a pequena radioatividade se torne um combustível nuclear limpo, seguro e eficiente.

Todos os elementos têm radioactina.Como a meia -vida da homogenina é quase constante, ela pode ser usada para anual.Por exemplo, a idade da Terra é determinada com base nos elementos de urânio e nos elementos principais de seus produtos de decaimento em rochas e meteoritos, e o carbono 14 do carbono 14 é o primeiro a detectar o conteúdo restante do carbono 14 em amostras orgânicas para Determine a idade geral da amostra para determinar a amostra

Devido à alta detecção de isótopos radioativos, a rastreabilidade radioativa nos campos de criação petroquímica, hidrológica e agrícola, etc. para estudar a migração, a transformação e o resíduo das substâncias é a direção de aplicação mais vantajosa.Também existem muitos equipamentos de explorador e monitoramento no setor, que também usam raios de raio de isótopos radioativos como monitoramento da fonte de lançamento.Além disso, os isótopos radioativos são usados ​​para radiação e também são amplamente utilizados na esterilização alimentar, produção de criação agrícola, processamento de materiais e tratamento de irradiação in vitro.Nos últimos anos, os medicamentos nucleares de tratamento direcionados produzidos por anticorpos direcionados e núcleos radioativos tornaram -se estratégias emergentes de tratamento de câncer. mostram um efeito inibitório de tumor significativo e o efeito colateral tóxico é baixo.

Obviamente, até hoje, não entendemos completamente o mecanismo operacional do núcleo nuclear, e a física nuclear existente e os modelos teóricos químicos nucleares ainda precisam ser melhorados.Como os elementos evoluem no universo?Existe um limite de núcleo atômico?A lei do ciclo continua?A resposta pode estar no futuro.

(O autor de Guangming Daily: Zhou Jiang, professor da Escola de Química e Engenharia Molecular da Universidade de Pequim)