在1950—1951年间,国外科学杂志中就出现报道,发现了99号和100号元素。文章的著者叙述这两种元素是用碳原子核照射镎和钚获得的,并分别命名它们为anthenium和centurium,前者为纪念希腊的首都雅典(Anthens),因为早在2000年以前在这个城市里首先提出了原子的哲学概念,后者是从拉丁文“一百”(centum)一词而来。这两个元素符号分别被订为An和Ct。逐渐地,它们在外国的化学教科书中出现了。1953年,我国科学院编译局修订出版的《化学物质命名原则》,把这两个元素订名为“釾”和“钲”。于是它们陆续在我国编译的物理、化学教科书和一些期刊中出现。有些书本中还列出了人工合成这两个新元素的核反应式:

    但是,它们没有得到更多的证实和承认。

    1952年11月1日,美国在太平洋中的爱尼威托克(Eniwetok)环状珊瑚岛上空试验爆炸了一颗热核炸弹。从爆炸地点仔细地收集了几百公斤土壤,运往美国。以西博格和吉奥索为首的一批科学家研究了这种放射性碎渣,发现其中含有超铀元素的各种放射性同位素。也发现了99号和100号元素的同位素。

    热核炸弹是利用又一种核反应产生的热,这种核反应称为核聚变,不同于核裂变。核裂变是将质量最大的原子核铀核分裂成许多较小的核,而核聚变是将质量最小的氢核聚合成较大的核。要使氢原子核相聚合是不容易的。氢原子核只有一个带正电荷的质子,带正电荷的质子相聚必然是相互排斥。这就必须给它们足够的能量,使它们克服彼此间的排斥作用而能相互聚合,产生核聚变反应。

    哪来足够的能量?原子弹爆炸时产生足够的能量。原子弹爆炸所产生的能量就是核裂变反应产生的能量。这就是说,利用核裂变产生的能量促使氢核进行核聚变,产生更大的能量。

    核聚变中所用的不是普通的氢核,而是氢的两种同位素氘和氚。它们的核除1个质子外还各有1个和2个中子,因此它们的质量数分别是2和3。它们的元素符号分别用D和T表示。把这个核反应式写出来就是:

也可以写成:

    这就是氢弹爆炸。氢弹,简单地说就是在一个原子弹中包上一层一定数量的氘、氚。当原子弹爆炸时,它就引起氘和氚进行聚变,放出更大的能量。所有这一切都发生得如此之快,以至这两个过程看起来像是一个过程。(如图)

    在核聚变反应中产生大量中子。这些中子被热核装置中的金属铀吸收,生成253U、254U、255U等等超重核。它们核里的中子数和质子数比远远超出了核稳定的比值,于是发生β衰变,生成一些超铀元素的同位素,成了又一个元素“聚宝盆”。99号元素和100号元素就是从这个聚宝盆中找到的。

    99号元素和100号元素除了从核聚变间接产生的产物中找到外,1954年西博格领导的科学家们用氮原子核照射238U,获得了24699。这个核反应是:

   接着,他们在同一年,用中子在4天的时间照射25399,得到254100,核反应是:

    差不多在同一个时期里,瑞典斯德哥尔摩原子核研究所的科学家们用下列核反应制得100号元素的另一同位素:

    在1955年8月,在瑞士日内瓦召开的和平利用原子能国际科学技术会议中,根据人工合成这两个新元素者们的建议,将99号元素命名为einsteinium,将100号元素命名为fermium,以纪念20世纪中两位在原子和原子核科学中作出卓越贡献的著名物理学家爱因斯坦(A.Einstein )和费米(E.Fermi)。99号元素符号初订为E,在1957年国际纯粹和应用化学联合会的无机化学命名委员会在巴黎集会时改为Es。100号元素符号订为Fm。

    关于我国对它们的命名问题,颇费周折,99号元素用“”能够更习惯地表示纪念爱因斯坦,但是“”早已被用作ionium的译名。这是钍的一个天然放射性同位素。也有人主张用“”,但是与85号元素“砹”同音;也有人提出用“”,但是又与有机化合物中的“蒽”同音,因而决定用“锿”(读作“哀”)。100号元素被命名为“镄”是比较适当的。

    现在已知锿的同位素中寿命最长的是252Es,半衰期为1.29年。目前得到的锿只有几毫克。金属锿是银白色,与氧气、水蒸气和酸作用,但不与碱反应,把它归入锕系元素是正确的。

    在镄的同位素中寿命最长的是257Fm,半衰期为100.5天。目前得到的镄也只是几毫克。

 

s

 

本站材料仅为本院教师与学生教学所用,请勿它用!