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为什么核素只有氕、氘、氚有名称

2018-12-06安徽吕贤明

教学考试(高考化学) 2018年5期
关键词:化学家核聚变射线

安徽 吕贤明

古希腊亚里士多德提出元素概念,17世纪波义耳第一次给元素以较为明确的定义。那时发现的元素只有15种,18世纪现代化学之父拉瓦锡第一次列出了33个按金属和非金属分类的元素表(1864年J·纽兰兹证明只有27个是单质,其余是化合物)。

瑞典化学家贝采里乌斯用碳还原法发现并用拉丁文命名了钍、铈、硒、硅 ,由于他的成就,1811年大家采用他建议的元素拉丁名称的首字母(一个或二个)作为当时已发现的43个元素的符号。元素符号在世界各国通用,但元素名称不同语言也不一样。我国化学家徐寿在翻译国外化学著作时给予元素中文名称。当时发现的元素只有六十四种,后来陆续由我国化学家根据徐寿的以西文名字第一音节造新字的命名原则逐渐增添到现在的一百多个元素名称。

氚是氢元素中唯一放射性同位素,半衰期为12.3年,T+D反应是将来最具潜力核聚变能源。氚在地球上自然存在,它来自大气的平流层,宇宙释放中子射线击碎14N 产生12C 和氚,整个大气层中的自然氚不足2 kg,大气中氚逐渐生成水,随雨水进入自然水循环,自然稳定存货量约7.3 kg。核裂变也能生成氚,上个世纪六十年代早期核聚变武器产生了大约200 kg 的氚,核爆炸和核电站产生约0.01%的氚,一个大型商业核电站每年生成约20 000居里即2 g氚,其中以核裂变燃料棒钚-239生成的效率最高。要实现实用的核聚变,天然氚太少必须依赖人工生产的氚。据透露,美国一共产生约225 kg 的氚,其中约150 kg衰变成3He, 还剩约75 kg。用中子在加速器轰击3He也能产生氚,只是这种方式还没有形成规模化生产。氚在地球物理示踪研究中非常有用,尤其是对海洋、地表和地下水的研究。氚只释放极弱的β-放射,β-射线不能穿透厚厚的人体组织进入大气,对人无害。而且它的放射产物是稳定的3He。它的射线β-射线激发掺铜硫化锌产生荧光,这种自供电发光称β光,不用电池可用好几年,氚作为广泛应用的放射性物质,在钥匙链、项链、手表充入少量氚作为发光材料,还可用作楼道、飞机跑道指示灯,在网上可购。如在2000年一年市场需求400 g,每克市值三万美元。

(作者单位:安徽省全椒县全椒中学)

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