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化学元素周期表:宇宙之窗
2019年,我们将庆祝最伟大的科学突破之一——“化学元素周期表”——问世150周年纪念。这一工具的诞生让我们得以了解构成宇宙的基本元素,直到今天,仍推动着研究与创新。2019化学元素周期表国际年旨在纪念其巨大潜力,寻求可持续发展对策并帮助科学家推测物质的形态与特性。在1月29日,为期一天的会议与讨论活动将拉开化学元素周期表国际年的序幕,重点突出化学元素周期表如何助力解决可持续性社会所面临的威胁,涉及健康、食品安全、能源等不同领域。届时活动将进行网络直播。
1869年,德米特里·门捷列夫发现,在根据原子量对已知元素进行排序时,数类元素表现出了周期性。这说明元素的结构与特性之间存在某种联系,而与已知元素存在出入。门捷列夫以此推测仍存在一些我们尚未发现的元素。随后,镓(1875年)、钪(1879年)、锗(1887年)这3个元素的陆续发现证实了他的猜想。
门捷列夫的成就是一座串联千年的里程碑。故事始于9世纪,炼金术士贾比尔·伊本·哈杨(Jabir ibn Hayyan)在那时首次分离出了化学元素砷和锑。
科学家可以利用化学元素周期表推测我们尚未发现的物质的形态与特性。在放射性物质被发现、周期表问世数十年后,玛丽·居里(Marie Sk?odowska Curie)和伊雷娜·居里(Irene Curie)在前线的流动医院中第一次为患有炮弹休克的伤病进行了诊断,而这是历史上首次将辐射应用到了医疗之中。如今,核医学已成为了诊断、靶向治疗中必不可少的工具。
最早的人工元素(镎和钚)于1940-41年间被发现。1869年3月1日,在门捷列夫完成了“在原子量和化学性质相似性基础上构筑元素体系的尝试”时,周期表上仅有60种已知元素。如今,我们已确认的元素有118种,其中94种元素天然存在于地球上,其余24种则为合成元素。
探寻新元素的步履不停,并吸引着我们探索太空。现代观察表明,化学元素占宇宙总质量能量的5%左右,主要来源于“暗”能量(69%)和“暗”物质(26%),其性质仍是未知。在寻找新元素时所开发的强大的量子预测方法促成了新材料和新化学现象的发现、扩展了知识的界限。
2019化学元素周期表国际年提供了围绕周期表及其相关问题进行反思的机会,例如历史、社会和经济影响、女性在研究中的作用以及科学促进可持续发展的全球趋势。
将包括费林加(Ben Feringa)和尤里·奥加涅相(Yuri Oganessian)的讲座。前者是2016年诺贝尔化学奖得主,后者则在第104-118号元素,即最重、最新元素的合成和研究中发挥了重要作用。此外,“1001项发明:从炼金术到化学的旅程”倡议也将借此机会正式启动。倡议旨在通过现场活动、科学剧场和亲手试验致力于为人人提供科学教育。
联合国大会设立了化学元素周期表国际年,并由教科文组织与国际理论和应用化学联合会(滨鲍笔础颁)、欧洲化学与分子科学协会(贰耻颁丑别惭厂)、国际科学理事会(滨厂颁)、国际天文学联合会(滨础鲍)、国际理论和应用物理联合会(滨鲍笔础笔)和国际科技史与科技哲学联合会(滨鲍贬笔厂罢)牵头该国际年的相关活动。