在核爆炸中生成的元素——镄，给了人类怎样的启示？ _裂变

【在核爆炸中生成的元素——镄，给了人类怎样的启示？】

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镄为人造放射性元素，元素符号为Fm ，金属元素，化学性质类似稀土元素。 1952年，美国加州大学伯克利分校教授吉奥索带领团队首次发现镄，而后为了纪念物理学家费米将此元素命名为镄（Fermium）。

镄的发现镄是在1952年第一次氢弹爆炸后的辐射落尘中发现的，并以诺贝尔奖得主原子核物理学家恩里科·费米（Enrico Fermi）命名。由于产量极少，镄在基础科学研究之外暂无实际用途。与其他人工合成的同位素一样，镄极具放射性，毒性亦很强。

镄是在1952年11月1日第一颗成功引爆的氢弹“Ivy Mike”的辐射落尘中首次发现的。在对辐射落尘的初步检验后，科学家发现了一种新的钚同位素（244 ， 94Pu），其只能通过铀-238吸收6颗中子，再进行两次β瀢变才会形成。当时一般认为，重原子核吸收中子是一件较罕见的现象，但244 ， 94Pu的形成意味着铀原子核可能会吸收更多的中子，从而产生更重的元素。

第99号元素（锿）很快便在与爆炸云接触过的滤纸上被发现了。（244 ， 94Pu也是通过飞机搭载滤纸在辐射落尘云中飞过而发现的。）1952年12月阿伯特·吉奥索等人于伯克利加州大学辨认出锿元素。他们发现了同位素Es（半衰期为20.5天）。该同位素是铀-238原子核在捕获15颗中子后形成的，其之后再进行7次β衰变。

镄（Z = 100）的发现却需要更多的研究采样，因为其产量预计比锿要少至少一个数量级。故此在核试验进行地点埃内韦塔克环礁处受污染的珊瑚礁被送到美国加州劳伦斯伯克利国家实验室进行处理及分析。核试验后两个月，研究人员分离了样本的一部分，并发现它放射高能量的α粒子（7.1 MeV），半衰期大约为1天。如此短的半衰期意味着其肯定源于某种锿同位素的β衰变，也就是样本本身必为新的100号元素的某种同位素。很快衰变源便被确认Fm（t = 20.07(7)小时）。

由于当时正值冷战时期，该新元素的发现消息以及有关中子捕获的新数据被美国军方列为机密，一直到1955年才被公布。不过，位于伯克利的团队自行通过对钚-239进行中子撞击，合成了第99和100号元素，并于1954年发布了研究结果。报告中附有声明，注明此前已有过对这些元素进行的研究。有关“Ivy Mike”核弹的研究在1955年解密。

伯克利的团队曾担心，在其机密研究结果公布之前，别的研究团队会通过离子撞击法发现较轻的镄同位素。事实上，瑞典斯德哥尔摩诺贝尔物理研究所的一个团队也独自发现了该元素。他们以氧-16离子撞击23892U目标，合成了同位素Fm（t = 30分钟），并于1954年5月发布了这项发现。但是，人们一般还是承认伯克利团队较早发现镄元素，因此该团队拥有对该元素的命名权。他们决定将其命名为Fermium ，以纪念原子弹之父恩里科·费米（Enrico Fermi）。

在核爆炸中合成对1千万吨级核弹“Ivy Mike”的辐射落尘所进行的分析是一项长期项目，其目的为研究在高能核爆中超铀元素的生产效率。使用核爆的原因如下：把铀转变成超铀元素需要多重中子捕获，而捕获概率随中子通量的提升而增加。核爆炸是最强的中子源，每微秒每平方厘米能够产生10个中子（约10中子/(cm·s)）。相比之下，高通率同位素反应炉的中子通量也只有5×10中子/(cm·s) 。埃内韦塔克环礁爆炸处随即设立起了一座实验室，以对辐射落尘进行初步分析，因为某些同位素在被送到美国本土之前，便可能已经衰变殆尽了。飞机带着滤纸在核爆之后飞过环礁的上空，并把采回的样本立即送往该实验室。起初，人们希望能够以此发现比镄更重的元素，但在1954年至1956年于该环礁进行了一系列百万吨级核试验之后，却仍没有发现这些元素。

在核爆炸中生成的元素——镄，给了人类怎样的启示？

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