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这是元素周期表中不稳定元素的持续时间

  • 2019-03-01
  • Noble

这是元素周期表中不稳定元素的持续时间

其中一些同位素的半衰期为数秒或更短,而另一些同位素的半衰期则持续很长

半条命倒计时一般来说,对于元素周期表中铀之后的元素,元素越远——它们的原子序数越高——它们存在的时间就越短。

卡米尔SD/阿拉米库存照片

在元素周期表中,大多数元素都至少具有一种稳定形式。但其他的只有不稳定的形式,所有这些都通过发射辐射并转变为不同的元素而衰变,直到成为稳定的元素。放射性衰变的时间尺度被称为元素的半衰期,即元素样本减少一半所需的时间。

一般来说,对于铀之后的元素,它们在元素周期表中的位置越靠前——它们的原子序数越高——它们存在的时间就越短。不稳定元素的半衰期相差近 30 个数量级。相比之下,银河系的直径比 DNA 螺旋的宽度大约 30 个数量级。

下图列出了每种不稳定元素的寿命最长的同位素(一种具有相同数量的质子但不同数量的中子的形式)衰变所需的时间。 (这些半衰期不是精确的数字;每个半衰期都有与之相关的不确定性。)即使以对数刻度绘制,随着半衰期的增长,图形上点之间的距离代表更长的时间,铋,寿命最长的不稳定元素,也超出了图表。

未来发现的所有元素的半衰期都会越来越短吗?科学家们不太确定。他们期望达到理论上的“稳定岛”,在那里半衰期将逆势而行。这些元素可能会持续几秒钟或一天。没有人知道它们将具有什么特性,或者这些元素是否可以帮助科学家更多地了解原子以及所有物质如何将自身结合在一起。所以研究人员,希望划船更靠近岛上传说中的海岸。

不稳定的衰变

该图以对数刻度绘制了元素周期表中不稳定元素(蓝色)的寿命或半衰期。包括每个元素最长寿命形式或同位素的数据,以及熟悉的比较(绿色)。

点击或单击以展开。

E·奥特韦尔

资料来源:国际原子能机构、布鲁克海文国家实验室、G. Audi等人/中文物理C2017年

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