你就是造物主
——合成新元素的啟示

〇趙俊環

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你就是造物主
——合成新元素的啟示

〇趙俊環

大千世界千姿百態，然而用化學的眼光審視這個世界，發現竟然是不足一百種的元素造就了這神奇。比如一個氫元素就可以生成水，而水生養的物質又何止千千萬呢！況且氫元素生成的物質可遠不止水這一種。想想多么神奇，元素是構成這個世界的基石！

追根探源，這些元素從何而來的呢？這個問題一直伴隨人類社會的產生與發展。時至今日，雖然我們依然未能尋找到答案，我們卻依稀觸摸到了創造這一神跡的方法——合成新元素。

2016年年初，化學元素周期表又增添了四位新成員。由日本理化學研究所仁科加速器研究中心發現的113號，以及由美俄相關科研機構發現的115號、117號和118號這4個新元素得到了國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）的認定。此次發現的四種超重新元素全部都為人工合成。

人類尋找新化學元素的過程十分曲折。迄今為止，元素周期表上從自然界發現的元素只到第92號元素鈾，93號及以上的元素都是人工合成的。美國1940年率先發現了93號元素镎以后，接連發現94號到103號的多個新元素。上世紀80年代和90年代，德國陸續發現了107號到112號共6個新元素，鑄就了一個新元素發現的新時代。

怎樣人工合成新元素？

人工合成新元素一般有兩種方法，一種方法是通過核反應堆來合成，這種方法是讓鈾不斷地去吸收中子，吸收中子以后產生一些比鈾更重的一些核素，通過衰變產生新的元素。再往后更重一些的元素，就需要用加速器來合成。科學家先將一個輕的原子，用加速器加速到大概1億電子伏特左右，作為“炮彈”去轟擊另外一個元素，讓它們兩個融合在一起，然后再通過衰變形成新的元素。

日本研究小組利用線型加速器使30號元素鋅的原子加速，然后撞擊83號元素鉍的原子，使二者原子核融合在一起而得到113號元素。第一個113號元素的原子是通過50萬億次相撞才產生的。

人工合成新元素到底有意義嗎？

科學家們以這樣特殊的“創作”方式尋找新元素，對幫助人類更深入地了解“我們周圍這個物質世界究竟是怎樣生成的”這個問題有非常重大的意義。因為，探索、發現新元素是人類在不斷探索自然界奧秘的過程的一部分，也是人類對自然界奧秘的認識在不斷深化的過程。發現（合成）這些超重元素的意義在于人類對物質世界的認識更加深入了。大自然的奧秘將進一步被揭開，我們又成功地擴展了物理世界的認知邊界。

113號元素的發現締造者之一的森田浩介曾這樣說過：“我們始終在尋找能夠確定第113號元素的證據，從沒有顧及過其他事情，我也不準備放棄，我相信只要堅持下去，好運會降臨。”作為未來的掌控者，我們廣大青少年只要堅定目標，努力充實自己，必將在科學領域大有作為。一旦發現并掌握核心科技，甚至你也能開創新世紀。