100年后，这类元素仍然神秘

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100年后，这类元素仍然神秘[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]Original [color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]Spyrou & Mücher
原理 [color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]2022-06-07 05:36 [color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]Posted on 浙江
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裂变是20世纪最重要的科学发现之一，诺贝尔奖得主奥托·哈恩（Otto Hahn）也因发现核裂变而名留青史。而哈恩却认为，自己的另一项研究才是他最好的科学杰作。

1921年，他在德国柏林威廉皇帝化学研究所研究放射性，当时他注意到了一些他无法解释的事情。简单来说，他正在研究的一种元素没有表现出它应有的样子。

哈恩实际上无意间发现了第一个同核异能素，也就是说，它的原子核的质子和中子的排列方式与这种元素的普通形式有所不同，导致它具有非同寻常的特性。但其实直到十几年后，核物理学领域的更多发现才真正解释了哈恩的发现。

一个多世纪后的今天，研究人员不仅对这些奇特的元素有了更多了解，也已经开始探索如何将同核异能素用于造福人类。

  从放射性同位素说起  

在20世纪初，许多科学家正将目光放在寻找新的放射性元素上。如果一种元素在被称为放射性衰变的过程中会自发地释出粒子，那么它就被认为具有放射性。元素在这个过程中也会随着时间的推移转变为另一种不同的元素。

当时，科学家主要依靠三个标准来发现并描述一个新的放射性元素。首先是化学性质，也就是新元素如何与其他物质发生反应。他们还要检测放射性衰变过程中释出的粒子类型和能量。最后，他们会测量一种元素的衰变速度，并用半衰期来描述。顾名思义，半衰期指的是初始放射性元素的一半衰变成其他元素所需的时间。

到了20世纪20年代，物理学家已经发现了一些具有相同化学性质，但半衰期不同的放射性物质，它们被称为同位素。同位素可以理解成同一种元素的不同版本，它们的核内质子数相同，但中子数却不一样。

铀就是一种具有许多种同位素的放射性元素，其中两种在地球上天然存在。这些天然铀同位素会衰变成钍，而钍又衰变为镤，这些元素也都有各自的同位素。哈恩和莉泽·迈特纳（Lise Meitner）是最早发现源于铀衰变的许多不同同位素的科学家。

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