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元素周期表中最贵的元素,只能存在21.8分钟,却1克价值10亿美元

比尔·盖茨喜欢收集元素周期表中的元素,在他的家中有一面被设计成元素周期表的墙,他把自己收集到的元素按元素周期表的排列顺序放在每个格子里。比尔·盖茨非常富有,他可以买到他想要的大部分东西,当然包括元素周期表中的大部分元素,但是有一种元素他它永远都不可能收集到足够的量。这就是钫的由来,在这里要提一下,佩雷和居里夫人一样由于长期在放射性的环境中工作,最终死于癌症。10亿美元对于比尔·盖茨而言可能不算什么

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比尔·盖茨喜欢收集元素周期表中的元素,在他的家中有一面被设计成元素周期表的墙,他把自己收集到的元素按元素周期表的排列顺序放在每个格子里。比尔·盖茨非常富有,他可以买到他想要的大部分东西,当然包括元素周期表中的大部分元素,但是有一种元素他它永远都不可能收集到足够的量。这就是钫的由来,在这里要提一下,佩雷和居里夫人一样由于长期在放射性的环境中工作,最终死于癌症。10亿美元对于比尔·盖茨而言可能不算什么,但是他想在某个时刻得到足够量、可见的钫的话,那么他需要的是一个巨大的实验室,而不是一面墙。实际上,元素周期表中和钫一样的元素还有一些,这些元素会随着时间推移而消失。

元素周期表中最贵的元素,只能存在21.8分钟,却1克价值10亿美元

比尔·盖茨喜欢收集元素周期表中的元素,在他的家中有一面被设计成元素周期表的墙,他把自己收集到的元素按元素周期表的排列顺序放在每个格子里。

比尔·盖茨非常富有,他可以买到他想要的大部分东西,当然包括元素周期表中的大部分元素,但是有一种元素他它永远都不可能收集到足够的量。

那就是钫(Fr)

元素周期表中最贵的元素,只能存在21.8分钟,却1克价值10亿美元

图注:87号元素钫示意图

钫是现有元素周期表中最贵的元素,1克就需要10亿美元。虽然比尔·盖茨有足够的钱购买,但是钫还是地球表面发现的最稀有的元素之一,所以有钱不一定买得到。

那么问题来了,钫到底有什么用,为什么它1克就价值10亿美元呢,仅仅只是因为它稀有吗?

元素周期表中最贵的元素,只能存在21.8分钟,却1克价值10亿美元

图注:钫的实物模拟图

关于钫:它是什么样的元素?

1935年,居里夫人的学生玛格丽特·佩雷(Marguerite Perey)在验证锕(89号元素)的衰变的时候发现了α粒子(由2个质子和2个中子组成),这意味着锕很可能在这个过程中失去2个质子后会变成此前从未发现的87号元素。

元素周期表中最贵的元素,只能存在21.8分钟,却1克价值10亿美元

图注:玛格丽特·佩雷

经过一些验证之后,在1939年,法国物理学家让·佩兰宣布发现了第87号元素,之所以不是佩雷本人来宣布,是因为当时她还只是一个实验室助理,没有资格做这样的事,不过87号元素的名字是由佩雷命名的——她以自己的祖国(法国)来命名该元素。

这就是钫(Francium)的由来,在这里要提一下,佩雷和居里夫人一样由于长期在放射性的环境中工作,最终死于癌症。得感谢这些伟大科学家的付出,才逐渐点亮了人类科技树。

现在,我们知道钫的半衰期只有21.8分钟,如果现在有一包的钫,它在不到22分钟的时间内就会减少一半,所以没有人真正见过散装的钫。

元素周期表中最贵的元素,只能存在21.8分钟,却1克价值10亿美元

虽然钫的消失速度很快,但是它确实是自然存在的,因为别的元素在衰变过程也一直不停地在生成它。

据科学家估计,在任何给定的时间里,地壳中大约有20-30克的钫,这让它成为地壳中第二稀有的元素,仅次于砹。

除了放射性之外,从元素周期表中,我们不难发现钫和钾、钠这些元素一样是属于碱金属元素,这一族的金属元素都是出了名的活泼(高中的时候你一定见过把钠投入水中的情景),而钫是这一族中最活跃的,所以即便把它放在自然环境中都有可能爆炸。

元素周期表中最贵的元素,只能存在21.8分钟,却1克价值10亿美元

图注:活跃的碱金属

放射性和爆炸性的可怕组合,估计比尔·盖茨不会喜欢。实际上因为这两个特性,加上它十分稀有的特性,让钫变成“一无是处”的元素——除了研究外几乎没有任何作用。

在过去,有科学家探索过将钫作为各种癌症的潜在诊断辅助工具,但现在这种应用被认为是不切实际的。

然而,就像我们前面说的,这东西可是1克就要10亿美元啊,它凭什么这么贵?

元素周期表中最贵的元素,只能存在21.8分钟,却1克价值10亿美元

图注:在任何给定时间内,这样一个铀矿样品包含大约 10万个钫原子

虽然钫在实验室外非常稀有,但它是最后一个在自然界中,而不是通过合成发现的元素——在铀和钍矿石中都发现过微量钫,其中同位素钫 223 不断形成和衰变。

其实从它存在的本质上就不难发现,钫是可以在实验室合成的,但是它的消失速度又非常快,你不断合成,它不断消失,所以要得到一定量的钫是非常困难的。

元素周期表中最贵的元素,只能存在21.8分钟,却1克价值10亿美元

图注:磁光陷阱可以保持钫原子

迄今为止产生或分离出的最大样品是由30万个原子组成原子簇。千万不要被30万这样的数字吓到,实际上它非常非常小,小到无法观测。

不过,既然我们曾经合成过这种元素,我们就能知道合成它所需的成本,按照换算,1克钫的成本价差不多就是10亿美元,这是黄金的1700多万倍。

10亿美元对于比尔·盖茨而言可能不算什么,但是他想在某个时刻得到足够量、可见的钫的话,那么他需要的是一个巨大的实验室,而不是一面墙。

元素周期表中最贵的元素,只能存在21.8分钟,却1克价值10亿美元

图注:“元素墙”

最后

比尔·盖茨不能收藏钫,不仅是因为它很贵、很稀有,而且这东西根本无法收藏。实际上,元素周期表中和钫一样的元素还有一些,这些元素会随着时间推移而消失。

所以,实际上比尔·盖茨的“元素墙”上常驻的元素最多也就90几个,而他也永远不可能无时无刻都拥有所有元素。


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