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质子数(通过改变原子核里的质子数，就可以制造出新物质，现在能做到吗？)

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

本文基于回答网友类似的问题。我的回答是：当然可以，而且这早就是旧闻了。科学家早就知道了这个道理，而且这样做了将近100年了，才有了现在的118种元素，其中有26种都是通过人工改变原子核的质子数制造出来的。

当然这26种元素本来在自然界就应该存在，否则人工是无法制造出来的。但问题是有些元素在自然界太过稀有，很难获得；还有些元素半衰期太短，比如有些元素在自然条件下很难存在1秒钟，只能通过人造获得。

元素周期表是人造元素的设计依据

元素周期表是人类最伟大的科学发现之一，它把一些看起来不相关的元素罗列在一起，逐渐形成一个自然元素的完整体系，促进了现代化学发展，对揭示自然物质的奥秘，从而让人类更深刻地认识自然规律，具有里程碑式的意义。

最早发表元素周期表的是俄国化学家门捷列夫，他于1869年推出了第一代元素周期表，之后，各国化学家不断地推出并完善了各种元素周期表，渐渐，元素周期表成为现代化学不可替代的一种工具。

现在全世界各种元素周期表一共有170多种。在元素周期表里面，元素以原子序数排列，最小的排在1号，一横行为一个周期，一列为一个族；原子半径由左到右逐步减小，从上到下依次增大。

现在元素周期表有七主族、七副族、Ⅷ族、0族。元素按照在周期表中的顺序编号，编号就是原子序数。原子序数与元素的原子结构关系为：质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数。

门捷列夫的元素周期表刚形成时，还只有63个元素，他把这些元素根据大小依次排列，成功地预测了当时还没有发现的镓、钪、锗；随着元素周期表的成熟，人们不断发现元素排列的规律，不断发现中间缺少的元素，对于元素的性质也认识越来越深刻。

因此，元素周期表的重大意义之一，就是引导科学家们寻找其中缺失的元素，简单地说，就是原子序数间隔的元素。在自然界找不到的元素，就试着人工制造。这时人们已经知道了元素的性质是由原子中的质子数量决定的，因此只要改变原子的质子数量，就可以得到新的元素。

比如在元素周期表中，已经有了42号元素钼和44号元素钌，人们知道这两种元素的核子中质子数分别为42个和44个，在它们中间必定有一种新元素，如果质子变成43个，就可以得到这种新元素。

但如何让核子中的质子改变数量呢？科学家们前赴后继地摸索了许多年。

一直到1937年，美国加州大学伯克利分校物理学家欧内斯特·劳伦斯利用自己发明的回旋加速器，用1号元素的氘原子核“轰击”42号元素的钼原子核，得到了43号元素。这是人类取得的第一个人造元素，将其命名为“锝”（Tc），而“锝”在希腊文中的原意就是“人工制造的”的意思。

26种人造元素都是通过“做加法”取得

现在，人类发现宇宙中存在的元素一共有118种，其中有92种元素在自然界获得，26种元素通过人工制造获得。人工制造元素的方法无一例外都是采用“做加法”方法取得。

何谓“做加法”？就是采用两个原子序数较小的元素融合成一个较大的元素，这种“做加法”的方法专业术语就是核融合或者说核聚变。人造的第一个元素“锝”，就是用只有1个质子的氘核轰击42个质子的钼核，融合成43个质子的“锝”核，这样“锝”就得到了。

要做这个“加法”是非常不容易的，需要极高的压力和温度，才能够让原子核融合在一起。因此人们虽然在20世纪初就发现了做加法可以取得新元素，但苦于没有方法做到这一点，只能望梅止渴而无法实现。

一直到1931年，劳伦斯发明出了回旋加速器，可以将原子核在这种装置中加速到极高能量，然后让两种原子核相撞，才为人工制造新元素提供了可能。后来，他用自己的加速器制造出了第一个人工元素“锝”，由此他获得了诺贝尔物理学奖。

人们把他发明的这种回旋加速器称为“原子大炮”，意思是可以将原子核像炮弹一样以极高速度轰击另一个原子核，当然这个速度比炮弹快了很多倍。

所有的人造元素都是通过这种“做加法”的方法得到，如：科学家们用原子序数为5的硼轰击原子序数为98的锎，得到原子序数为103的铹；用原子序数为24的铬轰击原子序数为82的铅，得到106号元素钅喜；用原子系数为20的钙，轰击原子序数为98的锎，得到原子序数为118的气奥（Og）。

人类的发现永远在路上，没有止境

迄今为止，人造元素有26个，即：43号锝（T）、61号钷（Pm）、95号镅（Am）、96号锔（Cm）、97号锫（Bk）、98号锎（Cf）、99号锿（Es）、100号镄（Fm）、101号钔（Md）、102号锘（No）、103号铹（Lr）、104号钅卢（Rf）、105号钅杜（Db）、106号钅喜（Sg）、107号钅波（Bh）、108号钅黑（Hs）、109号钅麦（Mt）、110号鐽（Ds）、111号錀（Rg）、112号鎶（Cn）、113号钅尔（Uut/Nh）、114号鈇（Fl）、115号镆（Mc）、116号鉝（Lv）、117号石田（Ts）、118号气奥（Og）。

可能大家很奇怪，里面有些中文字是一个偏旁加上一个字，这是因为这些元素的中文字符电脑还无法打出来，遵循认字认半边的传言，大家姑且这么叫吧。

至此，元素周期表中所有空缺都填补完毕，以后再发现新元素，就是118号以后的元素了。除了43号和61号，后面的人造元素都是放射性元素，在自然界丰度极小，极不稳定或半衰期很短，故自然界很难获得，而且有些即便人造出来，也很难保存。

比如118号元素Og，科学家们在回旋加速器里面试验了无数次，只在2003年和2005年的试验中，分别得到3个原子。只有3个原子啊，极其精密的仪器才能够监测到，这种元素的半衰期只有12毫秒，也就是瞬间消失了。

许多科学家们还在合成更高序号的元素，甚至一些名字都取好了，如119号元素Uue、120号元素Ubn，还有121号等，但要得到这些元素越来越难，迄今还只存在于想象中。元素周期表最终能排到多少序号，颇有争议，只能拭目以待。

总之，随着现代科学的发展，人类对自然规律的认识越来越深刻，对化学元素的认识也将不断突破。科学永远在路上，在不断发现和修正中前行，伴随并促进着人类文明不断进步。你怎么看？欢迎讨论，感谢阅读。

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本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。