前言： 本文為高深科學探討的准論文，稍帶點散文風格。讀者需具備較深的物理化學和核能知識。文科出身的讀者容易因自然與人文的某些巧合，誤認為給習近平19大打競選黨主席的廣告！從而歪解本文主旨。 本文曾在中國網站發表過，但冠之以其它標題：宇宙元素家族的興衰秘辛、元素周期表中的錫為何可當所有元素的主席？ 摘要： 為何錫是宇宙中擁有穩定同位素最多的元素？一般元素僅一兩個同位素，而錫竟達10個之多，堪稱天然的宇宙核心元素家族！本文從核物理的角度，證明了這個錫家獨受造物主垂青的理論依據，揭示了天意要讓錫大大萬歲，萬萬歲！ 正文： 早在19世界，俄國化學家門捷列夫（Dmitri Mendeleev，1834 - 1907）就發現了元素化學性質的周期性，並製作出了世界上第一張元素周期表，因當時尚有部分元素未能發現，故而該表未能填滿。 經過一輩又一輩的科學家的不懈努力，目前的元素周期表已經填滿，所有元素的穩定同位素核配置以及宇宙豐度都已嚴格標定。 元素家族按其核內質子數的多寡論資排輩，每家的兄弟姊妹就是其同位素。如果來一次“人口”普查的話，能窺探各家難念的經，揭示其興衰的歷史秘辛，或許還能從大自然那裡得到深奧的啟示。 先從兩頭說起。 眾所周知的氫是第一號家族，也是全宇宙保有量最多的元素，更是人體不可或缺的組成元素，它和氧的組合就是普通得不能再普通的水了。健在的僅倆：氕1H和氘2H。氘氚核聚變更被寄予未來能源之星的厚望。 鈾家是現世可現用的序數最高，位居92號的重核家族。人類生活早已間接地與其發生關係：家喻戶曉都在用的電力能源，很大一部分來自鈾家老幺235U核裂變。它粉身碎骨既能造福人類，也能毀滅人類，所以要防止核武擴散。 再瞅一眼那些也許大自然原本就不願創生的家族，可能由於它們個個都太重，大自然的基本粒子質子和中子不夠用，即便造出來也大同小異，且與鈾和釷的衰變產物雷同，故而沒讓他們投胎，被當作腐敗的“大老虎”提前打掉了。 這些共有7個家族：鏷Pu 91號，錒Ac 89號，鐳Ra 88號，鈁Fr 87號，氡Rn 86號，砹At 85號，釙Po 84號。 再說絕戶的低序號家族。 很不幸，歷史的漫漫長路上，歲月這個無情無義又無敵的殺手，幹掉了兩個家族：鍀Tc 43號，以及鉕Pm 61號。眼看這倆家的前後院鄰居家家活得美滋滋的，我就深深替這兩家惋惜！ 其中最不幸的一家是Pm鉕，盤古開天地後不到18年，這家就夭折了一半。另一個序號僅43的Tc鍀家族，也只熬了410萬年就夭折了一半。 鍀元素在腫瘤治療醫學領域大有用途，可惜只能用昂貴的粒子對撞機人工合成，算是不得已的替天行道吧。 絕戶的規律：序數都為奇數，兩戶相差18，尤其是核結構極不穩定。其實也可說沒規律，死記43和61兩號就行。 給人類的啟迪：鍀鉕兩家“血”的教訓暗示我們，組建或發展壯大隊伍的時候，一定不要讓核心的強勢成員恰好43或61個，最多也不要超過92（鈾）個。否則激烈的內鬥一定會導致分崩離析。 僅舉3例：梁山好漢108將的大結局只能是垮掉；中共政治局委員數25人相當於穩定的獨子錳家；還有人擔心美國的加州會分裂出去，簡直杞人憂天，殊不知50個州組成的合眾國相當於超級穩定的錫大家！ 幸好大自然雖然缺了鍀，但並不缺德，剩下的元素家族，除了鈾和釷之外，家家拿到了永垂不朽的保證書。 核物理常用半命期或半衰期來描述核的穩定性，通常至少是億年這個數量級，1億年也就是1萬萬歲，例如日常能見到的鉀40K的半條命久達12萬萬歲，可見如果“讚美”元素的長壽用萬萬歲，那不是恭維，而是中性得不能再中性了。 鈾家基本半條命沒有了，因為該家老大238U其半衰期45億年，儘管老幺235U半衰期僅7億年，但另外半條命那還要苟延一段時間。 地球的誕生至今已有45億年了，據此可估算鈾家老幺已經時日不多了，這就是為何裂變核燃料即將用罄的根本原因。 釷家族半命140億年，據稱宇宙奇點大爆炸已經過去140億年，那就是說釷家的半邊門已垮了。近年來，以釷代鈾下一代核燃料的研究很火，但仍未進入商業階段。 家丁最最旺的要數錫Sn 50號元素，兄弟姐妹10口健在，大家風範全宇宙獨此一家： 112Sn、114Sn、115Sn、116Sn、117Sn、118Sn、119Sn、120Sn、122Sn、124Sn。 這個錫家獨受造物主垂青，堪稱天然的宇宙核心家庭，天意要讓錫大大萬歲，萬萬歲！ 錫家尊為名門望族的理論自信在於：質子為中等偶數50，原子量中庸，介於最苗條的氫1H和最肥胖的鈾238U之間，存在10個同位素的穩定谷。 錫的重要功效就是焊接，它是焊錫絲的主要成分。從下圖元素周期表可見，錫穩居中央，是團結前後左右全部群眾元素的樞紐。 從人生哲學上看，成功人士都學會了錫的焊接本領，將自己牢固地“焊接”於各種高價值的人際關係，和社會關係的網絡中。尤其在中國，不會搞關係要麼寸步難行，要麼懷才不遇而終一事無成。 錫的低熔點，使得它成為保險絲的理想材料。這也是一項了不起的能力，值得有志於成為優秀管理者借鑑。人類社會是由一個個集體構成的，而集體內部總是少不了這樣那樣的矛盾。作為領導或領袖，需要象保險絲那樣，即時化解熔斷各種矛盾，維持穩定，否則會導致累積的不可抗力摧毀整個系統。 
最後看看獨子家庭有哪些： 鈹Be 4號的9Be，氟F 9號的19F，鈉Na 11號的23Na，鋁Al 13號的27Al，磷P 15號的31P，鈧Sc 21號的45Sc，錳Mn 25號的55Mn，鈷Co 29號59Co，砷As 33號的75As，釔Y 39號的89Y，鈮Nb 41號的93Nb，銠Rh 45號的103Rh，碘I 53號的127I，銫Cs 55號133Cs，鐠Pr 59號的141Pr，鋱Tb 65號的159Tb，鈥Ho 67號的165Ho，銩Tm 69號的169Tm，金Au 79號197Au，鉍Bi 83號的209Bi，釷Th 90號的232Th。 獨子家族的起碼規律：序數或質子數為奇數，中子數為偶數，但鈹和釷例外。 還有不少二胎家族，與獨子家族類似，都是“計劃生育”的模範。 特定元素的穩定同位素個數在3至9之間，屬於多子家族，且絕大部分質子數是偶數。我就不一一列舉了，有興趣的讀者自己深挖。 給人類繁衍的啟示：宇宙共有254種穩定核素，分布在80個元素家庭，每戶平均254/80 = 3.2“口”，這暗示着人類社會推行獨生子女是違背天意的，最好順天意每家平均生育3.2名子女！ 名字最變態的家族：51號銻Sb，英文Antimony，意即跟錢過不去，怪不得中文是SB，再傻的人也愛錢啊！當然，假設有朝一日共產主義實現了，到那時金錢真的會成為糞土，這得另當別論。 名字最讓人喜愛的是已經絕戶的鉕，英文Promethium，它代表的是給人類帶來火種的希臘大神：普羅米修斯。該家的同位素，科學界研究得很不充分，我非常不滿意。研究透了，說不定能給人類真的帶來取之不盡的清潔能源呢！ 我已經找好接替235U鈾的新核能同位素，但已不靠裂變或聚變釋放能量。它的核廢料將無任何負面作用，對人體完全無害，可惜能量密度僅為鈾的2%，約2000GJ/kg，可喜的是仍然至少達到常規化學反應的1至10萬倍以上！且功率密度或可大過鈾堆，理論上限23MW/kg。 該同位素肯定不會是儲量很大的元素，且一定不會出自獨子家族，在其家族內的豐度一般是墊底的，但分離難度比鈾濃縮低的多。其實大自然早就欽定好了少數同位素可以用於核能，且一定不會讓其輕易獲取。可憐人類至今僅知道鈾家的235U：其家族內豐度僅占0.7%，還要費老鼻子勁開動大量離心機陣列，才能與占99.3%的廢材老大238U分離開來。 倒底是啥同位素？賣個關子，暫時不告訴你！一旦公開，作為下一個全球戰略資源，勢必極大衝擊礦產資源的市場。 轉載本文請聯繫原作者獲取授權，同時請註明本文來自魏焱明科學網博客。
鏈接地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-2339914-1053267.html
|
