你敢相信你所學(xué)習(xí)的元素周期表是科學(xué)家們猜出來的嗎？

這句話說的有點(diǎn)夸張了，但并不是完全不正確的，元素周期表中的那些化學(xué)元素雖然都是自然界中真實存在的，但它們的區(qū)別可大了去了。

有一些元素是科學(xué)家們在自然界真真切切的發(fā)現(xiàn)了之后確定下來的，但有一些元素卻是科學(xué)家們純靠猜出來的，就是“我覺得自然界中是存在這種元素的”，以這樣的想法去自然界中尋找，結(jié)果還真的找到了。

元素周期表中最著名的“靠猜測發(fā)現(xiàn)的元素”就是“砹”。

“砹”這種元素在元素周期表中排在第85位，它屬于一種天然的放射性元素，在自然界中含量非常少，只有大約10億億億分之一，都到了可以忽略不計的程度。

按照這種含量，其實人類大可不必費(fèi)盡心思的去找，但科學(xué)就是堅持不懈，無數(shù)科學(xué)家為了證實“砹”這種元素的存在，可以說是費(fèi)盡周折。

元素砹的發(fā)現(xiàn)歷程

世界上第一位認(rèn)為存在元素“砹”的化學(xué)家是門捷列夫。門捷列夫在19世紀(jì)的時候，在研究已發(fā)現(xiàn)的自然界中存在的元素的時候，發(fā)現(xiàn)這些元素的原子質(zhì)量有一定的規(guī)律性：根據(jù)原子的大小，如果將它們從小到大排列的話，這些元素會呈現(xiàn)一定的周期性。

于是門捷列夫就根據(jù)這些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的那些元素的原子大小，將這些元素進(jìn)行了排列組合，編出了一張元素周期表，這是世界上出現(xiàn)的第一張元素周期表。

但是那個時候門捷列夫做的這張元素周期表是不全的，零零散散空著非常多的位置。

按照元素的屬性，門捷列夫認(rèn)為這些空格在未來必然會被填滿，根據(jù)目前已知的這些元素的規(guī)律，必然也存在其他的元素。

于是從1871年開始，門捷列夫就一直在從理論的層面推斷那些空著的元素的屬性，列出了非常多的類比。

他最先推斷出來的元素是“鎵”，這種元素是排在“鋅”和“砷”之間的，門捷列夫根據(jù)他所排列的元素的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)為在“鋅”和“砷”之間的元素在性質(zhì)上是和“鋁”還有“硅”很相像，于是他給這兩個空格的元素起了個名字，分別叫“類鋁”和“類硅”，暫時以這兩個名字填充了空白。

果然到了1875年，人們發(fā)現(xiàn)了“鎵”這種物質(zhì)，是在閃鋅礦中被發(fā)現(xiàn)的，其化學(xué)性質(zhì)也和“鋁”非常的相似，于是后來的化學(xué)家們就把“鎵”填充到了門捷列夫的“類鋁”的位置上。

同樣到了1885年，人們又發(fā)現(xiàn)了“鍺”這種物質(zhì)，其化學(xué)性質(zhì)也和門捷列夫說的“類硅”很像，于是就把“鍺”填充到了“類硅”的位置。

有了這些先例，包括門捷列夫在內(nèi)的化學(xué)家們仿佛受到了鼓舞，既然“鎵”和“鍺”都已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)了，那就說明門捷列夫的猜測是正確的，只要在自然界中慢慢的尋找，那早晚有一天會把門捷列夫的元素周期表給填充滿。

于是在化學(xué)界就興起了一股熱潮，那就是趕緊去找可能存在的化學(xué)元素，誰要是能找到并且把元素周期表給填補(bǔ)起來，那必定要在化學(xué)史上留名的。

剛開始的時候，化學(xué)家們是根據(jù)門捷列夫所做的元素周期表去尋找的。在門捷列夫的推斷中，位于“砹”這個位置的元素應(yīng)該是一種碘，門捷列夫把它叫做“類碘”。

因此化學(xué)家們都去含有碘的地方去尋找，也就是在各類鹽中尋找，但是找遍了所有的鹽都沒有找到“類碘”這種元素。

1925年一個英國的化學(xué)家名叫費(fèi)里恩德，它有著鍥而不舍的精神，就認(rèn)定“類碘”要去鹽里尋找。于是大夏天的他跑到了死海邊上，搞了很多死海的水，想著從死海的水中提煉海鹽，然后再用光譜技術(shù)去檢驗這種物質(zhì)的存在。

結(jié)果顯而易見，肯定是沒找到，不管是化學(xué)分析還是光譜分析，都沒有在鹽中找到這種“類碘”，迫不得已他也只能放棄。

既然都找不到，那么是不是說明門捷列夫的猜測不正確呢？或許這種化學(xué)元素根本就不是“類碘”呢？

于是1931年，美國的一個教授開始另辟蹊徑，不再從鹽中去尋找了，它的這一改變還真讓他有所收獲，他在王水和獨(dú)居石作用的萃取液中，發(fā)現(xiàn)了“類碘”這種元素。

但是還沒等他高興多久，他的發(fā)現(xiàn)就被否定了。因為他用的這種方法不對，他用的是磁光分析法，化學(xué)界認(rèn)為這種分析法本身就是不正確的，所以用這種方法發(fā)現(xiàn)的化學(xué)物質(zhì)那也是不存在的。

就這樣，化學(xué)家們在不到百年的時間里不斷的尋找“類碘”，都一無所獲，就在人們要放棄的時候，來自意大利的一位化學(xué)家傳出了好消息，他找到了“類碘”，找到了位于元素周期表里的這個排在第85位的元素。

這位意大利的化學(xué)家是和他的朋友一起用“原子大炮”的方式，也就是用回旋加速器加速氦原子核，然后用這種方式轟擊金屬鉍209得到了“類碘”。

但是“類碘”是一種非常不穩(wěn)定的元素，雖然它的性質(zhì)和碘差不多，但他并不是一種金屬元素，在發(fā)現(xiàn)它的8.3小時之后，有一半的原子核已經(jīng)變成了別的元素。

根據(jù)它的這一不穩(wěn)定的特性，來自意大利的這位化學(xué)家給它起名叫“砹”，“砹”在希臘語里就是不穩(wěn)定的意思，用來做它的名字是再貼合不過了。

意大利化學(xué)家成功的通過人力制造出了“砹”這一元素，但是總不能一直被人類制造吧，也得看看大自然中是否存在“砹”這種物質(zhì)。

于是人們還是不斷的進(jìn)行研究，最終在鈾礦中發(fā)現(xiàn)了“砹”這種元素，但是含量真的太少了，只有10個億億億分之一，可以說是地殼中含量最少的元素了。

可能有些人會覺得大費(fèi)周章的去挖掘這些化學(xué)元素干什么，它們在自然界中的含量已經(jīng)那么低了，需要耗費(fèi)大量的人力物力去制造出來，難道不覺得麻煩嗎？

其實并不是，元素“砹”屬于微量元素的一種，雖然在自然界的存在感非常低，但是它的用途卻非常多。

元素“砹”的用途

首先，元素“砹”是非常有科學(xué)研究價值的一種化學(xué)元素。

元素“砹”屬于是鹵族元素其中之一，位于周期表的第七個主族之中，是鹵族元素中原子序數(shù)最大的一個。從元素周期表上來看，地位還是相當(dāng)重要的。

加上元素“砹”本身的含量就非常少，可以看作在大自然中幾乎不存在，這就讓研究“砹”這種元素變得更有科學(xué)價值，因為稀少所以人們才研究。

只有深入的了解“砹”元素之后，人們才能進(jìn)一步的對鹵族元素進(jìn)行研究，才能更深入地了解鹵族元素的性質(zhì)、變化規(guī)律以及它們之間的相互作用。

其次，元素“砹”是一種具有放射性且不穩(wěn)定的元素，衰變的非?？?。通過研究“砹”，我們能更好的了解物質(zhì)的放射性衰變過程，為更好的研究核物理和醫(yī)學(xué)提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

再者，元素“砹”是微量元素，現(xiàn)在各個國家都在大力的研究微量元素，都在競爭這些重要的資源，畢竟有一些微量元素在國防、能源、信息等領(lǐng)域都有重要的作用。

所以，微量元素有著非常重要的戰(zhàn)略意義，如果能研究透了像元素“砹”這樣的微量元素，那就能為國家的科技發(fā)展和國家安全提供有力的支持，是增強(qiáng)國力的重要手段。

結(jié)語

所以說，任何研究都不是沒有意義的，都有一定的價值，不管是科學(xué)價值，還是潛在的應(yīng)用價值，亦或者是戰(zhàn)略意義，這些微量元素都值得科學(xué)家們大費(fèi)周章的尋找，因為只有這樣，我們的國家才更有底氣，國力才會更強(qiáng)盛。