为什么自然界中最重的元素是铀?

作者&投稿:征初 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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铀是元素周期表92号元素,是自然界中存在最重的天然元素。除了我们在实验室中创造的那些更重的元素以外,我们还没有在自然界中发现任何含有93个质子(镎)、94个质子(钚)或更多质子元素的矿物。 也就是自然界中有可能也有比铀更重的元素,可是目前还并没有发现。

那么我们肯定会问:为什么铀是地球上最重的元素?92号元素铀,它最稳定的同位素铀238(92个质子+ 146个中子)的半衰期约为45亿年,相当于地球的年龄。这就解释了我们地球上为什么还有这么多铀,目前只有大约50%的原子有足够的衰变时间。可裂变类型的铀235(比铀238少3个中子),稳定性较差,半衰期为7亿年,现在仍然存在。到目前为止,虽然铀235的比例已经下降了98.8%。然而,元素的总量很大,对我们来说仍然有足够的剩余,地球上还有很多铀235。 

但是每一个比铅重的元素(元素82号)都不稳定,并且最终会发生衰变!在地球上所有不稳定元素中,。奇怪的是为什么在自然界中没有发现比铀重的钚(94号)呢?钚244有94个质子和150个中子,它的半衰期为8300万年,这意味着在地球上应该还有少量的钚。在自然界中,它比元素镤(91号)和锕(89号)更稳定,半衰期更长。但只有一项研究声称发现了天然钚,但其结果并未被普遍接受。那么,现在让我们来看一个更微妙的问题:为什么地球上没有钚-244呢?

一开始超新星就没有为我们提供比铀更重的元素。我们知道只有在超新星中才能产生比铁-56更重的元素,当巨大、垂死的恒星坍缩并爆炸时,重元素会被抛洒到星际介质重,并重新坍缩形成新的恒星和行星。这就是地球上所有元素的来源。

但是,产生我们的超新星一定没有足够的能量来制造大量的钚!不然我们地球上肯定还有比铀更重的钚存在!但是在宇宙中有比普通超新星强大100倍的超新星爆发,所以在宇宙中肯定有大量的钚存在。下图中的超新星可能就是一个很好的例子:

这颗超新星爆炸后形成的下一代恒星和行星中,它们最重的元素就不是铀(92号元素)了,它们会把钚(94号元素)看作是自然界中存在的最重元素,甚至可能把锔-247(96号元素)看作是最重的元素!但是,从更轻的角度来看,肯定会有一些行星上最重的元素比铀还要轻,甚至可能比铅还要轻!但是,铀是我们在地球上发现的最重的自然元素,也许还有更重的元素存在!只是我们没有发现而已!



学习元素周期表中的元素之后,我们可以清楚的知道到目前为止,我们自然界中最重的一种元素就是铀这一种化学元素。有人可能会问了,为什么在自然界中最重的元素是铀这一种元素呢?铀这一种化学元素之所以会成为自然界中最重的元素,主要是因为铀这一种化学元素比较稳定。

一、铀最重的原因

铀这一种化学元素之所以会成为元素周期表中最重的元素,主要是因为铀这一种元素的化学性质是比较稳定的。而其他的一些比铀这一种化学元素要重的一些化学元素,由于它们的化学性质不稳定,总是会发生一系列的衰变最终会导致一些比铀重的化学元素由于衰变质量慢慢减少,从而导致它们最终会演变成一种比铀的质量要轻的化学元素。

二、铀的性质

铀作为自然界中的一种化学元素,它自然有自己独特的物理性质,同时也具有自己独特的化学性质。全姓氏的方面上看,我们可以知道铀是属于化学元素中的一种放射性化学元素。在正常情况下,我们看到的铀一般都是一种银白色的金属。如果我们把铀这一种化学元素所对应的金属单质放在空气中久了之后,我们会发现铀这一种物质,它的颜色会变得很暗淡。还有一个十分常见的性质,铀这种化学元素与它同周期的化学元素性质一样,它都可以跟非金属化学元素产生一定的反应,并且会生成一定的化合物。铀这一种化学元素的物理性质最大的特点就是这种化学元素的物理性质中熔点是比较高,而且它的沸点也是比较高的。

三、总结

铀这种物质之所以会成为自然界中最重的化学元素,主要是因为铀比较稳定。



因为铀是稳定的元素,元素的总量也很大,所以是自然界中存在最重的天然元素。也许还有更重的元素存在,只是我们没有发现而已。

因为元素的重量是由质子和中子决定的,离子的重量对比起它们可以忽略不计,而铀有大量的中子。

因为如果相对分子质量超过铀的话,在自然界都会慢慢衰变。但是铀却能够长久保存,而且也是制造核武器,核电站的主要原材料。


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