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化學元素和镄

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化學元素和镄之间的区别

化學元素 vs. 镄

化學元素指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质,同一種化學元素是由相同的原子組成,也就是其原子中的每一核子具有同样数量的質子,用一般的化学方法不能使之分解,并且能构成一切物质。一些常見元素的例子有氫、氮和碳。 原子序數大於82的元素(即鉛之後的元素)沒有穩定的同位素,會進行放射衰變。另外,第43和第61種元素(即锝和鉕)沒有穩定的同位素,會進行衰變。可是,即使是原子序數大於94,沒有穩定原子核的元素,有些仍可能存在在自然界中,如鈾、釷、钚等天然放射性核素。 所有化學物質都包含元素,即任何物質都包含元素,隨著人工的核反應,會發現更多的新元素。 1923年,国际原子量委员会作出决定:化学元素是根据原子核电荷的多少对原子进行分类的一种方法,把核电荷数相同的一类原子称为一种元素。 2012年,總共有118種元素被發現,其中地球上有94種。. 鐨(Fermium)是一種人工合成元素,符號為Fm,原子序為100,屬於錒系元素。鐨是能夠用中子撞擊較輕元素而產生的最重元素,即是说它是最後一種能夠大量製成的元素。然而到目前為止,人們仍沒有製成純鐨。鐨一共擁有19種已知的同位素,其中257Fm存留時間最長,半衰期為100.5天。 鐨是在1952年第一次氫彈爆炸後的輻射落塵中發現的,並以諾貝爾獎得主原子核物理學家恩里科·費米(Enrico Fermi)命名。其化學屬性符合較重錒系元素的典型性质,有著形成+3氧化態的趨勢,但也能夠形成+2態。由於產量極少,鐨在基礎科學研究之外暫無實際用途。與其他人工合成的同位素一樣,鐨極具放射性,毒性亦很强。.

之间化學元素和镄相似

化學元素和镄有(在联盟百科)26共同点: 加利福尼亚州原子序数半衰期人工合成元素質量數超铀元素锕系元素自發裂變镧系元素核子氧-16斯德哥尔摩放射性放射性同位素

加利福尼亚州

加利福尼亚州(State of California),簡稱加州,是美国西部太平洋沿岸的一个州。面積位列美國第三;人口為3,930萬,位列美國各州第一。州首府是沙加緬度。在地理、地貌、物產、人口構成方面都具有多样化的特點。加州有一别名叫做“金州”(The Golden State),邮政缩写是CA,此外尚有英文昵称为Cali。 大洛杉矶地区及舊金山灣區分別為美國第二及第五大都會區,人口分別為1,870萬及880萬人。洛杉矶為加利福尼亞州,且為美國第二大城市,僅次於纽约。洛杉矶县為;聖貝納迪諾縣為美國面積最大的縣。 加利福尼亞州地區生產總額達$2.67兆美元,居各州第一位。與國家相比,加利福尼亞州位居世界第五大經濟體,人口居世界第36位。大洛杉矶地区及舊金山灣區為美國第二及第三大都會區經濟體。舊金山灣區為美國人均生產總額最高的地區,世界市值前十大公司有4家總部位於此地區,世界前十大富豪有4位亦居住於此地區。.

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原子序数

原子序数(Atomic Number)是一个原子核内质子的数量,因此也稱質子數,也等於原子電中性時的核外電子數。拥有同一原子序的原子属于同一化学元素。原子序数的符号是Z。 通常原子序数标在元素符号的左下方: 1H是氢,8O是氧。 但特定元素的原子序总是确定的,因此这个值很少这样写。 德米特里·门捷列夫在制定其元素周期表时发现,假如将元素按其原子核质量来排列会出现一些不规则的情况。比如碲的原子核比碘重,但从化学性能上来说,碲明显是与氧、硫、硒一族的,而碘与氟、氯、溴是一族的,也就是说,碘要排在碲之后。1913年亨利·莫塞莱发现这个异常的解决方法是不按原子重量,而按原子核的电荷数,即原子序来排列。 然而原子序数亦有负数,反氢记作-1H,反氦记作-2He。.

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半衰期

半衰期(Half-life)是指某種特定物質的浓度经过某种反应降低到剩下初始时一半所消耗的時間,半衰期是研究反应动力学的一个容易测定的重要参数,数学上可以证明,只有一级反应的半衰期是恒定的数值,且知悉一个一级反应的半衰期便可以计算出该反应的所有动力学参数,所以人们通常只关心一级反应的半衰期。常见的一级反应有:放射性核素的衰变、一级化学反应、药物在体内的吸收和代谢等。.

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人工合成元素

人工合成元素,在化学中是指自然界中不存在,只有通过人工方法才能製造出來的化学元素。一般透過將兩種元素以高速撞擊,增大自然存在的元素原子核质子的个数,达到增大原子序数,制造出新的元素。 至今已有20多种人工合成元素被合成出来,它们均是不稳定元素,半衰期从几年到仅仅只有数毫秒。另外,还有十几种元素最初是通过人工合成的方式发现,但是后来在自然界中,也发现有痕迹量的存在。.

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質量數

質量數(mass number)也稱為原子質量數(atomic mass number)或核子數(nucleon number),符号為A,是指中性原子中,原子核內質子數目和中子數目的總和,質量數的數值都是整數。如氧-16中性原子的原子核內質子數和中子數皆為8,故其質量數為16。 有時會將質量數和原子序數(Z,質子數)分別標示在元素的左上角及左下角,如即為質量數為16,原子序數為8的氧原子,因為同一元素的原子序數不會改變,有時也會省略左下角的原子序數。 質子和中子都是重子,因此質量數和原子(或離子)的重子數B相等。化學元素的不同同位素會有相同的原子序數,但不同的質量數,例如和都是氧,但質量數分別為16和18。而一原子的質量數減去質子數都可以得到其中子數N:N.

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超铀元素

超铀元素在化学上指的是原子序数在92(铀)以上的重元素。原子序数从1到92的元素中,除了锝,钷,砹,钫4种物质以外,都可以很容易在地球上大量检测到,而且比较稳定,有很长的半衰期,或者是铀的普遍衰变物。 序数92以上的元素都是首先以人工合成的办法发现的。僅有少數的元素在地球上被發現自然生成,例如钚、镎、鉲等,因为他们都有放射性,半衰期短。可以在富铀的矿石中检测到钚的痕迹,在核试验后也有少量生成。它们是铀矿石经过中子俘获紧接着两次β衰变而成的:(238U → 239U → 239Np → 239Pu)。 这些元素现在可以用核反应堆或者粒子加速器人工合成。这些元素的半衰期有随着序数的增加而有缩短的趋势,然而也有例外:例如𨧀和锔的一些同位素。格伦·西奥多·西博格预言了在这一系列元素中更多的反常元素,并且把它们归类于“稳定岛”,即质子或中子为幻数的原子核具有特别的稳定性。 超铀元素中未发现的元素以及发现但未命名的元素,使用IUPAC元素系统命名法。超铀元素的命名曾引起很大的争论,104到109号元素命名的争论从二十世纪六十年代开始,一直到1997年才解决。.

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鈽(Plutonium,--)是原子序数94、元素符號為Pu的放射性超鈾元素。它屬於錒系金屬,外表呈銀白色,接觸空氣後容易腐蝕、氧化,在表面生成無光澤的二氧化鈽。鈽有六种同素異形體和四種氧化態,易和碳、鹵素、氮、矽起化學反應。鈽暴露在潮濕的空氣中時會產生氧化物和氫化物,其體積最大可膨脹70%,屑狀的钚能自燃。它也是一种放射性毒物,会於骨髓中富集。因此,操作、處理鈽元素具有一定的危險性。 鈽是天然存在於自然界中質量最重的原子。它最穩定的同位素是鈽-244,半衰期約為八千萬年,足夠使鈽以微量存在於自然環境中。 鈽最重要的同位素是鈽-239,半衰期為2.41萬年,常被用來製造核子武器。鈽-239和鈽-241都易于裂變,即它們的原子核可以在慢速熱中子撞擊下產生核分裂,釋出能量、伽馬射線以及中子輻射,從而形成核連鎖反應,並應用在核武器與核反應爐上。 鈽-238的半衰期為88年,並放出α粒子。它是放射性同位素熱電機的熱量來源,常用於驅動太空船。 鈽-240自發裂變的比率很高,容易造成中子通量激增,因而影響了鈽作為核武及反應器燃料的適用性。 分離鈽同位素的過程成本極高又耗時費力,因此鈽的特定同位素時幾乎都是以特殊反應合成。 1940年,格倫·西奧多·西博格和埃德溫·麥克米倫首度在柏克萊加州大學實驗室,以氘撞擊鈾-238而合成鈽元素。麥克米倫將這個新元素取名Pluto(意為冥王星),西博格便開玩笑提議定其元素符號為Pu(音類似英語中表嫌惡時的口語「pew」)。科學家隨後在自然界中發現了微量的鈽。二次大戰時曼哈頓計劃則首度將製造微量鈽元素列為主要任務之一,曼哈頓計劃後來成功研製出第一個原子彈。1945年7月的第一次核試驗「三一试验」,以及第二次、投於長崎市的「胖子原子彈」,都使用了鈽製作內核部分。關於鈽元素的人體輻射實驗研究並在未經受試者同意之下進行,二次大戰期間及戰後都有數次核試驗相關意外,其中有的甚至造成傷亡。核能發電廠核廢料的清除,以及冷戰期間所打造的核武建設在核武裁減後的廢用,都延伸出日後核武擴散以及環境等問題。非陸上核試驗也會釋出殘餘的原子塵,現已依《部分禁止核試驗條約》明令禁止。.

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鍆是一個人工合成元素,符號為Md(曾為Mv),原子序為101。鍆是錒系元素中具有放射性的超鈾金屬元素,通常的合成方式是以α衰變撞擊鑀元素。鍆(Mendelevium)以最先創建元素週期表的德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫命名。門捷列夫的週期表成為了分類所有化學元素的最基本的方式。名稱Mendelevium被國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)所承認,但最初提出的符號Mv則未被接受,IUPAC最終於1963年改用Md。.

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铒是一种化学元素,它的化学符号是Er,它的原子序数是68,属于镧系元素,也是稀土元素之一。 1843年,由莫桑德尔(C.G.Mosander)发现。他原来将铒的氧化物命名为氧化铽,因此,早期德文文献中,氧化铽和氧化铒是混同的。直到1860年以后,才得纠正。 第一电离能6.10电子伏特。与钬、镝的化学性质和物理性质几乎完全相同。银灰色金属,质软,不溶于水,溶于酸。盐类和氧化物呈粉红至红色。铒的同位素有:162Er、164Er、166Er、167Er、168Er、170Er。 存在于火成岩中。可由电解熔融氯化铒ErCl3而制得。 氧化物Er2O3为玫瑰红色,用来制造陶器的釉彩。.

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锎(Californium,--)是一種放射性金屬元素,符號為Cf,原子序為98。鉲屬於錒系元素,是第六種人工合成的超鈾元素。鉲是產量能以肉眼可見的元素中原子量第二高的(最高的是鑀),也是自然界能自行產生的元素中質量数最高的,所有比鉲更重的元素皆必須通過人工合成才能產生。伯克利加州大學於1950年以α粒子(氦-4離子)撞擊鋦,首次人工合成鉲元素,因此該元素是以美國加利福尼亞州及加州大學命名的。 鉲擁有三種晶體結構,分別存在於正常氣壓900 °C以下、正常氣壓900 °C以上與高壓下(48 GPa)。在室溫下,鉲金屬塊會在空氣中緩慢地失去光澤。鉲的化合物主要由能夠形成3個化學鍵的鉲(III)形成。目前已知的20個鉲的同位素中,鉲-251是最為穩定的,其半衰期為898年,而鉲-252是最常被使用的同位素,半衰期約為2.64年,該同位素主要在美國的橡樹嶺國家實驗室及俄羅斯的合成。由於大部分鉲同位素的半衰期都很短,所以地殼中不存在大量的鉲元素。地球大約在45億年前形成,而在地球中自然放射的中子不足以從較穩定的元素產生出大量的鉲。 鉲是少數具有實際用途的超鈾元素之一,利用某些鉲同位素是強中子射源的特性,鉲能夠用於啟動核反應爐,還可以使用在中子衍射技術和中對材料進行研究。另外,鉲可用来合成质量数更高的元素,例如以鈣-48離子撞擊鉲-249可合成第118號元素Og。但在處理鉲的時候,也因此必須考慮到放射性的問題。當鉲累積在動物的骨骼組織時,將破壞紅血球的形成,影响造血功能。.

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锫(--;Berkelium)是一種放射性化學元素,符號為Bk,原子序為97,屬於錒系元素和超鈾元素。位於美國加州伯克利的勞倫斯伯克利國家實驗室在1949年12月發現錇元素,因此錇以伯克利(Berkeley)命名。錇是繼鎿、鈈、鋦和鎇後第五個被發現的超鈾元素。 最常見的錇同位素是錇-249,主要經高通量核反應爐產生。目前製造該同位素的有美國田納西州的橡樹嶺國家實驗室和俄羅斯季米特洛夫格勒的核反應器研究所。第二重要的同位素錇-247要用高能量α粒子向鋦-244進行撞擊而產生。 從1967年至今,在美國生產的錇元素僅僅超過1克。除在科學研究中用來合成更重的超鈾元素和超錒系元素外,錇沒有實際的用途。2009年,在進行250天的輻射後,橡樹嶺國家實驗室製成了22毫克的錇-249,並在其後的90天內對該樣本進行了純化處理。純化後的錇元素同年被送到俄羅斯聯合核研究所,以鈣-48離子向其撞擊150天後,合成了Ts(117號元素)。 錇是一種柔軟的銀白色放射性金屬。錇-249同位素輻射的是低能電子,所以相對安全。不過,其半衰期為330天,衰變後會產生鉲-249,而該同位素會釋放高能量的α粒子,十分危險。這種衰變的現象在研究錇元素及其化合物屬性時尤其重要,因為不斷生成的鉲不但會污染化學樣本,還會釋放輻射,破壞樣本的結構。.

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锿(Einsteinium,--,舊譯作釾)是一種人工合成元素,符號為Es,原子序為99。鑀是第7個超鈾元素,屬於錒系元素。 鑀是在1952年第一次氫彈爆炸的殘餘物中發現的,並以物理學家阿爾伯特·愛因斯坦命名。其最常見的同位素為鑀-253(半衰期為20.47天),是通過鉲-253的衰變而人工製造的,每年在高能核反應爐中的產量約為1毫克。合成之後,鑀-253要從其他錒系元素及其衰變產物中分離出來,這是個複雜的過程。其他的鑀同位素則在各個實驗室中以較輕元素的離子撞擊錒系元素而合成,但產量少得多。鑀除了用于合成新的元素,主要用于发射X射线。鑀曾在1955年用於首次合成鍆元素,並一共合成了17顆鍆原子。 鑀是一種柔軟的銀白色金屬,具順磁性。其化學屬性符合典型的重錒系元素,容易形成+3氧化態,並特別在固體中也可以形成+2態。鑀-253的高放射性會使它明顯地發光,並會迅速破壞其晶體金屬結構,每克釋放大約1000瓦的熱量。由於鑀-253每天都損失3%的質量,並依次衰變為錇和鉲,因此對鑀的研究十分困難。鑀-252是存留時間最長的鑀同位素(半衰期為471.7天),可以用於研究鑀的物理特性,但生產鑀-252是極為困難的,每次的產量也極少。鑀是最後一種曾在宏觀尺度下以純元素形態被研究過的元素,所用的同位素是常見但半衰期短的鑀-253。和其他的人工合成超鈾元素一樣,鑀是極具放射性的,如果進食了會對健康造成損害。.

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鋦(Curium)是一種放射性超鈾元素,符號為Cm,原子序為96,屬於錒系元素,以研究放射性的科學家瑪莉·居禮(Marie Curie)和其丈夫皮埃爾·居禮命名。伯克利加州大學的格倫·西奧多·西博格等人在1944年7月首次專門合成鋦元素。發現起初被列為機密,到1945年11月才公佈於世。大部分的鋦是在核反應爐中通過對鈾或鈈進行中子撞擊產生的。每噸用盡的核燃料中含有大約20克鋦。 鋦是一種銀白色的堅硬高密度金屬,熔點和沸點是錒系元素中較高的。鋦在標準溫度和壓力下具順磁性,並在冷卻後變為反鐵磁性;許多鋦化合物也具有磁性的轉變。鋦在化合物中的氧化態通常為+3和+4,而在溶液中主要呈+3態。鋦很容易被氧化,而形成的氧化物是鋦最常見的形態。鋦可以和各種有機化合物形成螢光配合物,但不出現在任何細菌或古菌中。當攝入人體之後,鋦會累積在骨骼、肺部和肝臟中,並可致癌。 鋦的所有已知同位素都具有放射性,並具有較小的臨界質量(維持核連鎖反應所需的最低質量)。這些同位素主要放射α粒子,輻射釋放的熱量可以在放射性同位素熱電機中用來產生電力。然而由於量的稀少,以及製造費用的昂貴,鋦難以用來發電。鋦被用於製造更重的錒系元素,及在心律調節器中作為能源的238Pu放射性同位素。它也作為α粒子射源,被用在α粒子X射線光譜儀中。許多火星探測任務都使用該光譜儀來分析火星表面岩石的結構和成份,羅塞塔號的菲萊登陸器(Philae Lander)也用它來探測楚留莫夫-格拉希門克彗星的表面。.

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锕系元素

锕系元素以第Ⅲ族副族元素锕为首的一系列元素,是原子序数第89元素锕到第103元素铹,共15种放射性元素,在周期表中占有一个特殊位置。 锕系元素的名稱是因為3族元素锕,有時也會符號An表示锕系元素。锕系元素絕大部份是f區元素,最高能量的電子是在5f電子層,锕系元素只有鐒是d區元素。鑭系元素中大部份也一様是f區元素,不過相較起來,锕系元素的化合價有較多的變化。 锕系元素原子基態的電子構型是5f0~146d0~17s2,这些元素的核外电子分为7层,最外层都是2个电子,次外层多数为8个电子(个别为9或10个电子),从镤到锘电子填入第5层,使第5层电子数从18个增加到32个。 1789年德国馬丁·克拉普羅特从沥青铀矿中发现了铀,它是被人们认识的第一个锕系元素。其后陆续发现了锕、钍和镤。铀以后的元素都是在1940年后用人工核反应合成的,稱為人工合成元素。.

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自發裂變

自發裂變(Spontaneous fission)是一種放射性衰變,只發生於原子量高的化學元素。由於元素的核結合能在原子量約為58個原子質量單位(u)時最高,因此更高質量的原子核會自發性分解為較小的數個原子核,以及一些單獨的核子。 由於裂變形成的產物原子核有限制,所以在一些原子量大於92原子質量單位(a.m.u)的原子核也理論上能夠進行自發裂變,而其自發裂變的概率隨著原子量的上升而增加。 理論上能夠自發裂變的最輕自然核素為鈮-93和鉬-94(原子序分別為41和42)。在自然產生的鈮和鉬同位素中卻沒有觀察到自發裂變。它們一般是穩定同位素。 時長允許觀察的自發裂變只發生在原子量為232 a.m.u.或以上的原子核。其中最輕的同位素為釷-232,其半衰期大於宇宙的年齡。釷-232是仍存有進行自發裂變的證據的最輕原始核素。 已知元素中,最容易進行自發裂變的是高原子序的錒系元素中擁有奇數原子序的鍆和鐒,以及一些錒系後元素,如鑪.

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镧系元素

镧系元素是第57号元素镧到71号元素镥15种元素的统称。镧系元素的外层和次外层的电子构型基本相同,电子逐一填充到4f轨道上。镧系元素也属于过渡元素,只是镧系元素新增加的电子大都填入了从外侧数第三个电子层(即4f电子层)中,所以镧系元素又可以称为4f系。为了区别于元素周期表中的d区过渡元素,故又将镧系元素(及锕系元素)称为内过渡元素。由于镧系元素都是金属,所以又可以和锕系元素统称为f区金属。镧系元素用符号Ln表示。 所有镧系元素既能生成化学性质类似的三价化合物,个别镧系元素也能生成比较稳定或不很稳定的四价或二价化合物,所以15个元素的化学性质并不完全相似,在光学、电磁学等物理性质也有较大的差别。 镧系元素原子基态的电子构型是4f0~145d0~16s2。.

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鐿是一種化學元素,符號為Yb,原子序為70。它屬於稀土元素,是鑭系金屬的最後一員,也是f區塊的最後一個元素。由於位於f區塊中,所以鐿的+2氧化態相對穩定。但和其他鑭系元素一樣,其最常見的氧化態為+3,這包括鐿的氧化物、鹵化物等化合物。在水溶液中,可溶鐿化合物會和9個水分子形成配合物,這與其他較後的鑭系元素相似。鐿具有閉殼層電子排布,所以它的熔點和沸點都和其他鑭系元素不同,特別是擁有比鄰近元素較低的密度、熔點和沸點。 1878年,瑞士化學家讓-夏爾·加利薩·德馬里尼亞從一種稱為「Erbia」的稀土物質中分離出新的成份,並以礦物的發現地瑞典伊特比村將該成份命名為「Ytterbia」。他猜測Ytterbia是某新元素的化合物,因此又把該元素命名為「Ytterbium」,即鐿元素。1907年,喬治·於爾班、卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫和查爾斯·詹姆士分別從德馬里尼亞的鐿樣本中提取出了又一新元素,即鑥。經過不少的討論之後,科學界決定保留原名鐿,並捨棄了威爾斯巴赫所建議的「Aldebaranium」。1953年,科學家才製得純度較高的鐿金屬樣本。今天鐿被用在不鏽鋼和激光活性媒質中作摻雜劑,以及用作伽馬射線源。 自然形成的鐿由7種穩定同位素組成,其總豐度為百萬分之3。鐿存在於獨居石、黑稀金礦和磷釔礦中,在中國、美國、巴西和印度開採。它一般和其他稀土元素一同出現,且含量非常低。由於分離過程的困難,鐿並沒有太多的商業用途。鐿可以作釔鋁石榴石激光的摻雜劑,三氯化鐿和二碘化鐿也可以做各種有機合成反應的試劑。.

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核子

在化學和物理學裏,核子(nucleon)是組成原子核的粒子。每個原子核都擁有至少一個核子,每個原子又是由原子核與圍繞原子核的一個或多個電子所組成。核子共有兩種:中子和質子。任意原子同位素的質量數就是其核子的總數。因此有時人們也會稱這個數字為「核子數」。 在1960年代之前,核子被認為是基本粒子,不是由更小的部份組成的。今天我們知道核子是複合粒子,由三個夸克經強相互作用綑綁在一起組成。兩個或多個核子之間的交互作用稱為核力,最終這也是強交互作用引起的。(在發現夸克之前,「強交互作用」一詞只用於核子間的交互作用。) 核子研究屬於粒子物理學和核物理學的交叉領域。粒子物理學,特別是量子色動力學,提供了解釋夸克及強交互作用屬性的公式。這些公式用定量方法解釋夸克是如何結合成為中子和質子(以及所有其他的強子)。然而,當多個核子組合為一個原子核(核素)時,這些基礎方程式變得非常難直接求解,必須使用核物理學的方法。核物理學利用近似法和模型來研究多個核子之間的交互作用,例如用核殼層模型。這些模型能夠準確解釋核素的屬性,比如哪些核素會進行核衰變等。 質子和中子都是重子和費米子。質子和中子特別相似,除了中子不帶有電荷以外,中子的質量比質子僅僅高0.1%,它們的質量非常相近,因此它們可以視為同樣核子的兩種狀態,共同組成了一個同位旋二重態(),在抽象的同位旋空間做旋轉變換,就可以從中子變換為質子,或從質子變換為中子。這兩個幾乎相同的核子都感受到相等的強相互作用,這意味著強相互作用對於同位旋空間旋轉變換具有不變性。按照諾特定理,對於強相互作用,同位旋守恆。.

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氡是化學元素,符號為Rn,原子序為86,屬於稀有氣體,無色、無臭、無味,具放射性,是鐳自然衰變後的間接產物,最穩定同位素為222Rn,半衰期為3.8天。在常規條件下,氡是密度最高的氣體物質之一。它同時也是唯一一種常規條件下只含放射性同位素的氣體,其輻射可以對健康造成損害。由於其放射性很強,所以針對氡的化學研究較為困難,已知化合物也很少。 釷和鈾在地球形成時已經存在。在它們緩慢衰變為鉛的過程中,氡會作為衰變鏈的一部份自然產生。釷和鈾的自然同位素半衰期都長達數十億年,因此這兩種元素連同鐳、氡等衰變產物,在今後幾千萬年後的豐度仍將和今天的程度相近。, Agency for Toxic Substances and Disease Registry, U.S. Public Health Service, In collaboration with U.S. Environmental Protection Agency, December 1990.

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氧(IUPAC名:Oxygen)是一種化學元素,符號為O,原子序為8,在元素週期表中屬於氧族。氧屬於非金屬,是具有高反應性的氧化劑,能夠與大部分元素以及其他化合物形成氧化物。氧在宇宙中的總質量在所有元素中位列第三,僅居氫和氦之下。Emsley 2001, p.297在標準溫度和壓力下,兩個氧原子会自然鍵合,形成無色無味的氧氣,即雙原子氧()。氧氣是地球大氣層的主要成分之一,在體積上佔20.8%。地球地殼中近一半的質量都是由氧和氧化物所組成。 氧是細胞呼吸作用中重要的元素。在生物體中,主要有機分子,如蛋白質、核酸、碳水化合物和脂肪等,還有組成動物外殼、牙齒和骨骼的無機化合物,都含有氧原子。生物體絕大部分的質量都由含氧原子的水組成。光合作用利用陽光的能量把水和二氧化碳轉化為氧氣。氧氣的化學反應性強,容易與其他元素結合,所以大氣層中的氧氣成分只能通過生物的光合作用持續補充。臭氧()是氧元素的另一種同素異構體,能夠較好地吸收中紫外線輻射。位於高海拔的臭氧層有助阻擋紫外線,從而保護生物圈。不過,在地表上的臭氧屬於污染物,為霧霾的副產品之一。在低地球軌道高度的單原子氧足以對航天器造成腐蝕。 卡爾·威廉·舍勒於1773年或之前在烏普薩拉最早發現氧元素。約瑟夫·普利斯特里亦於1774年在威爾特郡獨立發現氧,因為其成果的發表日期較舍勒早,所以一般被譽為氧的發現者。1777年,安東萬-羅倫·德·拉瓦節進行了一系列有關氧的實驗,推翻了當時用於解釋燃燒和腐蝕的燃素說。他也提出了氧的現用IUPAC名稱「oxygen」,源自希臘語中的「ὀξύς」(oxys,尖銳,指酸)和「-γενής」(-genes,產生者)。這是因為命名之時,人們曾以為所有酸都必須含有氧。許多化學詞彙都在清末傳入中國,其中原法文元素名「oxygène」被譯為「養」,後譯為「氱」,最終演變為今天的中文名「氧」。 氧的應用包括暖氣、內燃機、鋼鐵、塑料和布料的生產、金屬氣焊和氣割、火箭推進劑、及航空器、潛艇、載人航天器和潛水所用的生命保障系統。.

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氧-16

氧-16,為氧的一個穩定同位素,拥有8個質子和8個中子,在氧化態為0時有8個電子,氧-16的豐度約為99.76%,約佔地殼含量的48.5%。.

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氮是一种化学元素,其化学符号为N;原子序数是7。在自然界中氮单质最普遍的形态是氮气,这是一种在标准状况下无色无味无臭的雙原子气体分子,由于化学性质稳定而不容易发生化學反应。氮气是地球大气中含量最多的气体,佔總體積的78.09%。1772年在苏格兰爱丁堡,由丹尼尔·卢瑟福分離空氣後发现。氮属于氮族元素中的一种。 氮是宇宙中常見的元素,在銀河系及太陽系的豐度排第七名。其生成的原因推測是由於超新星中碳和氫產生的核融合。由於氮元素及其和氫、氧形成的常见化合物都极易揮發,因此在內太陽系中的類地行星中氮元素較不常見。不過和地球一样,其他行星及其卫星的大氣層中,气态的氮及其化合物很常见。 很多工业上很重要的化合物(比如氨、硝酸、用作推进剂或炸药的有机硝酸盐以及氰化物)都含有氮原子。氮原子之间具有非常牢固的化学键,无论是在工业中或是在生物体內,将转化为有用的含氮化合物都是很不容易的。相应的,当含氮化合物燃烧,爆炸或分解时会产生氮气,并通常可以释放大量有用的能量。合成产生的氨和硝酸盐是关键的工业化肥料,而硝酸盐肥料是引起水系统富营养化的关键污染物。 含氮化合物除了作为肥料和能量储存的功用之外还有其他多种用途。氮是克維拉纤维和氰基丙烯酸酯强力胶水等多种材料的组成部分。在各种药学药品的大类中(包括抗生素)都含有氮元素。许多药物都是天然含氮信号分子的类似物或前体药物。比如,有机硝酸盐硝酸甘油和硝普钠在体内代谢产生一氧化氮以控制血压。植物中的生物鹼(经常是防卫性化合物)根据定义是含有氮的,许多知名的含氮药物(比如咖啡因和吗啡)是生物碱或是合成的天然产物类似物,像许多植物生物碱一样用作于动物体内的神经传导物质的接收器上(例如合成苯丙胺)。 氮主要存在于所有的有机体的氨基酸(以及蛋白质)和核酸(DNA和RNA)之中。人类身体中的3%的重量都是氮元素构成的,其含量仅次于氧元素、碳元素和氢元素。氮循环是指氮元素从空气进入生物圈和有机化合物中然后再返回大气的转移过程。.

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氯是一种卤族化学元素,化学符号為Cl,原子序数為17。.

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斯德哥尔摩

斯德哥尔摩(Stockholm,,當地華人有時稱其為斯京),瑞典首都及最大城市,亦是斯德哥尔摩省首府。瑞典王国政府、国会以及瑞典王室的官方宫殿都设在斯德哥尔摩。它位于瑞典的东海岸,濒波罗的海,梅拉伦湖入海处,风景秀丽,是著名的旅游胜地。市区分布在14座岛屿和一个半岛上,70餘座桥梁将这些岛屿联为一体,因此享有“北方威尼斯”的美誉。斯德哥爾摩市區為大斯德哥爾摩的一部分。 从13世纪起,斯德哥尔摩就已经成为瑞典的政治、文化、经济和交通中心。斯德哥尔摩由于免受战争的破坏而保存良好,现在共有100多座博物馆和名胜,包括历史、民族、自然、美术等各个方面。斯德哥尔摩也是一个高科技的城市,拥有众多大学,工业发达。 斯德哥尔摩是阿尔弗雷德·诺贝尔的故乡。从1901年开始,每年12月10日诺贝尔逝世纪念日,斯德哥尔摩音乐厅举行隆重仪式,瑞典国王亲自给获诺贝尔奖者授奖,并在市政厅举行晚宴。.

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放射性

放射性或輻射性是指元素從不稳定的原子核自发地放出射线,(如α射线、β射线、γ射线等)而衰变形成穩定的元素而停止放射(衰变产物),這種現象稱為放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序數在83(鉍)或以上的元素都具有放射性,但某些原子序數小于83的元素(如锝)也具有放射性。而有趣的是,從原子序84開始一直到鉳元素有以下特性:原子序是偶數的,半衰期都比相邻的长。这是由於原子序数为偶數的元素的原子核含有適當數量的質子和中子,能够形成有利的配置結構。〈即魔數〉 對單一原子來說,放射性衰变依照量子力學是隨機過程,無法預測特定一個原子是否會衰变。不過原子衰变的機率不會隨著原子存在的時間長短而改變。對大量的原子而言,可以用量測衰變常數計算衰變速率及半衰期。其半衰期沒有已知的時間上下限,範圍可以到55個數量級,短至幾乎瞬間,長至久於宇宙年齡。 有許多種不同的放射性衰变。衰变或是能量的減少都會使有某種原子核的原子(父放射核素)轉變為有另一種原子核的原子,或是其中子或質子的數量不同,稱為子體核素。在一些衰变中,父放射核素和子體核素是不同的化學元素,因此衰变後產生了新的元素,這稱為核嬗变。 最早發現的衰变是α衰變、β衰變、γ衰變。α衰變是原子核放出α粒子(氦原子核),是最常見釋放核子的衰變,不過原子核偶爾也會釋放質子,或者釋放其他特殊的核子(稱為)。β衰變是原子核釋放電子(或正子)及反微中子,會將質子轉變為中子(或是將中子轉變為質子) 。核子也可能捕獲軌道上的電子,使質子轉變為中子,這為電子捕獲,上述的衰变都屬於核嬗变。 相反的,也有一些核衰变不會產生新的元素,受激態原子核的能量以伽馬射線的方式釋出,稱為伽馬衰变,或是將激发态原子核将能量转移至轨道电子上,轨道电子再脱离原子,稱為。若是核子中有大量高度受激的中子,有時會以中子發射的方式釋放能量。另外一種核衰变是將原來的原子核變為二個或多個較小的原子核,稱為自發性的核分裂,出現在大量的不穩定核子自發性的衰变時,一般也會釋放伽馬射線、中子或是其他粒子。 著名的例子像是鈾和釷,但也包括在自然界中,半衰期長的同位素,例如钾-40。例如15種是半衰期短的同位素,像鐳及氡,是由衰變後的產物,也有因為而產生的,像碳-14就是由宇宙射線撞擊氮-14而產生。放射性同位素也可能是因為粒子加速器或核反應爐而人工合成,其中有650種的半衰期超過一小時,有數千種的半衰期更短。.

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放射性同位素

放射性同位素(radionuclide,或radioactive nuclide),一種具有放射性的核素。是一種原子核不穩定的原子,每個原子也有很多同位素,每組同位素的原子序雖然是相同,但是卻有著不同的原子量,如果這原子是有放射性的話,它會被稱為物理放射性核種或放射性同位素。放射性同位素會進行放射性衰變,從而放射出伽瑪射線,和次原子粒子。 化學家和生物學家都把放射性同位素的技術應用在我們的食品、水和身體健康等事項上。不過他們也察覺到危險性,因而制訂使用的安全守則。有些放射性同位素是天然存在的,有些則是人工製造的,稱為人造放射性同位素。.

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化學元素和镄之间的比较

化學元素有278个关系,而镄有49个。由于它们的共同之处26,杰卡德指数为7.95% = 26 / (278 + 49)。

参考

本文介绍化學元素和镄之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问:

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