“海王星”

6.“海王星”

至此，到92号铀的所有元素都已经被发现了，但这并不意味着人类认识化学元素的道路已经走到尽头。

早在1934年，意大利物理学家费米就预言，铀之后还一定有超铀元素存在。

为此，费米做了一个实验。他用质子去轰击铀原子核，得到了两块大小相当的铀核的碎片。他认为这就是第93号元素，将其称为“铀X”。但后来，铀X被否定了。

到1940年，美国科学家麦克米伦和艾贝尔森用中子轰击铀，制得了第93号元素，新元素的化学性质与铀相似，并且是近邻。铀在希腊语中是“天王星”的意思，因此，科学家们将新元素命名为“镎（Np）”。镎（Neptunium）的希腊文Neptune，意思是“海王星”。

镎是银灰色金属，具有放射性。目前已知的镎同位素有12种，其中寿命最长的是镎237，半衰期长达220万年。铀的裂变产物中存在微量的镎。镎在空气中易被氧化，在表面上生成一层灰暗的氧化膜。

镎的发现是超铀元素存在的有力证据，为此，科学家们利用一切可能继续寻找新的元素。

1940年，美国化学家西博格、麦克米伦、澳沃尔和肯尼迪用氘（重氢的原子核）轰击铀，首次制得了第94号新元素。新元素的命名也是取自行星名称。新元素在镎之后发现，被命名为“钚（Pu）”。取其在希腊语中的意思Pluto，即“冥王星”。

钚是放射性元素，现在已知的钚同位素共有15种。其中，钚242寿命较长，半衰期为50万年。钚244寿命最长，半衰期长达7600万年。钚233寿命最短，只需要20分钟就会有一半的量完成衰变。钚239是重要的核燃料。钚238作为能源用于宇航设备。据计算，这种能源的利用率很高，是丁烷类燃料气体的15000倍。

人们用钚238制成了核电池，并将其应用于地面、水底、太空和医药等方面。例如，在太空方面，美国“阿波罗”登月飞船的太空人，曾在月球上先后安放了5个钚238制成的核电池，作为月面科学试验站的动力来源。这种核电池的输出功率大约为70瓦，重量还不及20公斤，能够适应月球恶劣的工作环境，使用寿命为5～10年。

高浓缩的钚238还可用做心脏起搏器的动力。这种电池在人体中可以连续工作十几年。一个起搏器仅仅需要200毫克的钚238。

人造元素同时还是很好的热源。美国就是以钚238作为热源，研制出恒温太空服的。

钚是银灰色的金属，密度甚至大于黄金和水银。钚在空气中容易氧化，在表面生成黄色的氧化膜。钚与其他金属的不同点在于其导电性和导热性较差，仅为银的1%。

钚存在的量是非常稀少的。天然铀矿中的钚只占一百万亿分之一。最早制得的钚，重量还不及一根头发丝的千分之一。这样的元素起初是不会受到人们重视的。

但是人们很快便发现，可以使用那些曾被废弃的铀238制造钚，而钚的性质类似于铀235，可作为制造原子弹的原料，还可用来制造原子能反应堆，用于发电。

钚239能够核裂变（将几公斤重的钚放在一起，就会自发地发生反应，如果不加以控制，很容易在瞬间发生猛烈爆炸），科学家就是利用这一点制造了以钚239为炸药的原子弹。1945年，美国先后爆炸了两颗钚原子弹：7月16日，美国在新墨西哥州的沙漠上爆炸了第一颗原子弹，同年8月在日本长崎投下了第二颗原子弹（相当于2万吨TNT炸药）。

钚被广泛用于核武器中，已经成了战略物资。钚可用来制造小到几千吨、几百吨TNT威力的战术核武器，还可用来引爆小型核导弹弹头、核地雷、核炮弹以及氢弹和最新出现的中子弹等。

钚238作为核燃料，可用来制造快中子增殖反应堆。这是一种新型的原子反应堆，不仅能够发出巨大电能，还可以生产新的核燃料，而且新生产的要远远多于烧掉的核燃料，因此，核燃料的来源问题就得到了解决。

这样一来，钚成了原子工业中的“明星”，完成了角色大变身。

后来，人们在自然界中也发现了镎和钚两种元素。所以，到目前为止，已知的天然化学元素共有94种。