元素

107 钅波 Bh

本文作者:漂泊
钅波是一种人工合成的放射性元素元素,由德国达姆施塔特重离子研究所科学家利用54Cr轰击209Bi得到,得名于著名物理学家「尼尔斯·玻尔」。

钅波的基本物理性质

分类 第ⅦB族(放射性元素)
原子序号原子量 107 [264]
电子配置 5f14 6d5 7s2
发现者 达姆施塔特重离子研究所(Peter Armbruster, Gottfried Münzenberg)
同位素 260Bh, 261Bh, 262Bh, 264Bh, 265Bh,266Bh, 267Bh,270Bh, 271Bh, 272Bh, 274Bh, 278Bh
最长半衰期 11.5min(278Bh)
前后的元素 钅喜-钅波-钅黑

钅波的发现

1976年,苏联杜布纳联合核子研究所一个由Yuri Oganessian领导的研究小组利用加速的54Cr和55Mn轰击209Bi和208Pb,他们记录到两种不同的放射性活动,一种的半衰期为1-2毫秒,另一种的半衰期大约是5秒,由于在整个实验过程中这两种活动的强度比是恒定的,因此可以推断前一种活动是源自261107的衰变,而后一种则是源自257Db(后来被纠正为258Db)。

1981年,德国达姆施塔特重离子研究所(Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI)的Peter Armbruster和 Gottfried Münzenberg利用重离子加速器加速54Cr轰击209Bi靶,得到了5个262107原子。

1992年,IUPAC认定德国团队的研究结果证据更加充分,可信性更高,于是便将107号元素的命名权交给了德国达姆施塔特重离子研究所团队。为了纪念丹麦物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr),第107号元素被命名为Bohrium,符号为Bh,中文译名为“钅波”。 [1-5]

尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)

尼尔斯·玻尔是丹麦著名物理学家,他通过引入量子化条件,提出了玻尔模型来解释氢原子光谱;在量子力学领域,他还提出了互补原理和哥本哈根诠释来进行解释。此外,他还是哥本哈根学派的创始人,对二十世纪物理学的发展有深远的影响。

玻尔的原子模型勾勒了这样的原子图像:电子在一些特定的轨道上绕核作圆周运动,离核愈远能量愈高;这些轨道上电子的角动量必须是 h/2π的整数倍;当电子在这些可能的轨道上运动时原子不发射也不吸收能量,只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量,而且发射或吸收的辐射是单频的,辐射的频率和能量之间关系由 E=hν给出。玻尔的理论成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律。

1921年,玻尔在哥本哈根创立了哥本哈根理论物理研究所,1927年,他又与海森堡一起创立了哥本哈根学派,其中玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克等都是这个学派的主要成员。哥本哈根学派对量子力学的创立和发展作出了重要的贡献,并且它对量子力学的解释被称为量子力学的“正统解释”。玻尔本人不仅对早期量子论的发展起过重大作用,而且他的认识论和方法论对量子力学的创建起了推动和指导作用,他提出的著名的“互补原理”是哥本哈根学派的重要支柱。玻尔领导的哥本哈根理论物理研究所成了量子理论研究中心,由此该学派成为当时世界上力量最雄厚的物理学派。

在20世纪初,物理学界诞生了影响至今的两大学说,一个是以爱因斯坦为代表的相对论,另一个则是哥本哈根学派支持的量子力学。在第五次索尔维会议上,爱因斯坦和以玻尔为首的哥本哈根学派进行了一场著名的论战:爱因斯坦指出了波函数坍缩过程与相对论的不相容,这也是他第一次公开对量子力学发表意见。爱因斯坦的这一分析是关于量子力学与相对论的不相容的最早认识。爱因斯坦以“上帝不会掷骰子”的观点反对海森堡的不确定性原理,而玻尔则反驳道:“不要告诉上帝该怎么做”。然而,与会的物理学家对波函数的坍缩过程的认识还很模糊,他们普遍认为,这一过程只是一种瞬时的选择过程,不需要进一步的描述和说明。这场会议集结了当时全世界最顶尖的物理学家,其中参会人里有17位获得了诺贝尔奖。 [6-11]

参考文献

  • [1] Yu; Demin, A.G.; Danilov, N.A.; Flerov, G.N.; Ivanov, M.P.; Iljinov, A.S.; Kolesnikov, N.N.; Markov, B.N.; Plotko, V.M.; Tretyakova, S.P. (1976). “On spontaneous fission of neutron-deficient isotopes of elements”. Nuclear Physics A273: 505–522. doi:10.1016/0375-9474(76)90607-2.
  • [2] Barber, R. C.; Greenwood, N. N.; Hrynkiewicz, A. Z.; Jeannin, Y. P.; Lefort, M.; Sakai, M.; Ulehla, I.; Wapstra, A. P.; Wilkinson, D. H. (1993). “Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements”. Pure and Applied Chemistry65 (8): 1757. doi:10.1351/pac199365081757.
  • [3] Münzenberg, G.; Hofmann, S.; Heßberger, F. P.; Reisdorf, W.; Schmidt, K. H.; Schneider, J. H. R.; Armbruster, P.; Sahm, C. C.; Thuma, B. (1981). “Identification of element 107 by α correlation chains”Zeitschrift für Physik A300 (1): 107–8. Bibcode:1981ZPhyA.300..107Mdoi:10.1007/BF01412623. Retrieved 24 December 2016.
  • [4] Ghiorso, A.; Seaborg, G. T.; Organessian, Yu. Ts.; Zvara, I.; Armbruster, P.; Hessberger, F. P.; Hofmann, S.; Leino, M.; Munzenberg, G.; Reisdorf, W.; Schmidt, K.-H. (1993). “Responses on ‘Discovery of the transfermium elements’ by Lawrence Berkeley Laboratory, California; Joint Institute for Nuclear Research, Dubna; and Gesellschaft fur Schwerionenforschung, Darmstadt followed by reply to responses by the Transfermium Working Group”. Pure and Applied Chemistry65 (8): 1815–1824. doi:10.1351/pac199365081815.
  • [5] “Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1994)”. Pure and Applied Chemistry66 (12): 2419–2421. 1994. doi:10.1351/pac199466122419.
  • [6] Aaserud, Finn (2006). Kokowski, M. (ed.). Niels Bohr’s Mission for an ‘Open World’(PDF). Proceedings of the 2nd ICESHS. Cracow. pp. 706–709.
  • [7] Aaserud, Finn; Heilbron, J. L. (2013). Love, Literature and the Quantum Atom: Niels Bohr’s 1913 Trilogy Revisited. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-968028-3.
  • [8] Heilbron, John L. (1985). “Bohr’s First Theories of the Atom”. In French, A. P.; Kennedy, P. J. (eds.). Niels Bohr: A Centenary Volume. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. pp. 33–49ISBN 978-0-674-62415-3.
  • [9] Hund, Friedrich (1985). “Bohr, Göttingen, and Quantum Mechanics”. In French, A. P.; Kennedy, P. J. (eds.). Niels Bohr: A Centenary Volume. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. pp. 71–75. ISBN 978-0-674-62415-3.
  • [10] MacKinnon, Edward (1985). “Bohr on the Foundations of Quantum Theory”. In French, A. P.; Kennedy, P. J. (eds.). Niels Bohr: A Centenary Volume. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. pp. 101–120. ISBN 978-0-674-62415-3.
  • [11] Reinhard, Stock (October 1998). “Niels Bohr and the 20th century”. CERN Courier. 38 (7): 19.

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