據(jù)澳大利亞廣播公司(ABC)6日?qǐng)?bào)道，在澳大利亞科學(xué)家的幫助下，一支由物理學(xué)家和化學(xué)家組成的研究小組成功合成了構(gòu)成一種新的超重元素——第117號(hào)元素的原子。第117號(hào)元素最初由一支美俄聯(lián)合研究小組于2010年發(fā)現(xiàn)。這項(xiàng)研究由德國(guó)重離子研究中心實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)，進(jìn)一步驗(yàn)證了這一發(fā)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)刊登在物理學(xué)界的權(quán)威雜志《物理評(píng)論快報(bào)》上。

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負(fù)責(zé)定義元素周期表的國(guó)際理論和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)的并不接受未經(jīng)過獨(dú)立研究證實(shí)存在的新元素。研究論文合著者、澳大利亞國(guó)立大學(xué)的大衛(wèi)-希德表示：“我們發(fā)現(xiàn)了第117號(hào)元素的4種原子，足以讓這種新元素獲得正式承認(rèn)，隨后進(jìn)行命名。成功合成第117號(hào)元素絕對(duì)是一個(gè)可能性邊界。這也就是為什么合成和確定這些原子是一個(gè)重要研究成果。”

元素周期表含有92種天然形成的元素，從原子數(shù)為1的氫到原子數(shù)為92的鈾。每一個(gè)元素根據(jù)原子核中的質(zhì)子數(shù)量定義。氫擁有1個(gè)質(zhì)子，這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的元素——當(dāng)前被稱之為“117號(hào)元素”——擁有117個(gè)質(zhì)子。92號(hào)以上的元素由人工合成，采用的方式是聚合較小原子的原子核，形成擁有確定質(zhì)子數(shù)量的元素。

希德表示在未來合成更重元素方面，澳大利亞科學(xué)家將扮演重要元素。借助于澳大利亞國(guó)立大學(xué)的重離子加速器設(shè)施——希德是負(fù)責(zé)人——研究小組能夠讓核子進(jìn)行對(duì)撞。希德說：“不同原子核的特性存在明顯差異，將對(duì)能否聚合在一起的可能性產(chǎn)生巨大影響。”即使在實(shí)驗(yàn)中找到可以利用的潛在原子核，合成一個(gè)第117號(hào)元素原子的可能性也極低。目前，研究人員只發(fā)現(xiàn)第117號(hào)元素的4個(gè)原子。實(shí)驗(yàn)中，第117號(hào)元素的存在時(shí)間只有十分之一秒。

為了合成這些原子，研究人員需要向一個(gè)由锫-249構(gòu)成的目標(biāo)發(fā)射超過10億個(gè)鈣-48原子核——由20個(gè)質(zhì)子和28個(gè)中子構(gòu)成。希德說：“我們需要進(jìn)行次數(shù)驚人的對(duì)撞才能獲得需要的結(jié)果。”合成超重元素的一個(gè)重要意義在于有助于科學(xué)家進(jìn)一步了解原子核。希德指出：“如果我們能夠推動(dòng)已知邊界，我們便可定義相關(guān)模型，確定原子核的正確物理學(xué)描述以及元素的化學(xué)特性。”

希德指出他們已計(jì)劃對(duì)第119號(hào)和120號(hào)元素進(jìn)行研究。他說：“驗(yàn)證第118號(hào)元素——俄羅斯研究小組已經(jīng)合成這種元素——當(dāng)然是一個(gè)不錯(cuò)的研究方向，但未來的真正明星是第119號(hào)和120號(hào)元素。”不過，合成這些元素的難度極高，因?yàn)榇藭r(shí)的鈣-48不能發(fā)揮射彈的作用。他指出：“我們必須使用更重的射彈，確定哪一種射彈效果最棒面臨很大難度。我們當(dāng)前在澳大利亞國(guó)立大學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有助于解答這個(gè)疑問。”