元素周期表面临大修改
应用同位素其实很有用
虽然同位素在化学上若了不少麻烦,但科学研究上还真离不了它。通过对不同区域同位素丰度的了解,科学家可以知道很多物质来源于何方。
比如说,通过测量象牙里的某些同位素的量,就可以知道这头象吃的是草还是树叶。
再比如说,运动员可能会非法服用睾丸酮以促进肌肉生长,那么检验人员是如何知道尿样中的睾丸酮是运动员自己分泌的,还是从外界摄入的呢?答案是,药用睾丸酮是从植物中提取出来的,它含有的碳同位素配比和人体分泌的睾丸酮不同,由此可以知道运动员是否服用禁药。
同位素还是犯罪现场调查的有力工具。在上世纪90年代,奥地利曾经发生过一次严重的铁管炸弹爆炸事件,数人在爆炸中丧生。因为炸弹都是使用平常易得的原料制作,很难追踪其来源,所以此案的侦破一度陷入僵局。后来法庭科学家终于发现,一个炸弹的石膏底座里含有比平均数多得多的重氢,这样就把调查人员引向了一个疑犯的起居室,这里的重氢富集度也相当高,调查人员终于掌握了足够的证据指控疑犯。
而柯普伦最喜欢的故事是,一个美国司机从佛罗里达州买橘汁,运到堪萨斯州,在这里兑水,冒充“鲜橘汁”出售。通过同位素检查,发现橘汁里的水是堪萨斯州的自来水,于是这个造假的司机遭到了起诉。
解决单一数改成上下限
既然元素的原子量没有定值,而且同位素丰度测量有着巨大的实用价值,所以国际理论和应用化学组织就设想出了一种“颠覆性”的标注原子量的方法,一改用一个数字标注的方法,改为上下限标注法。比如说氢的原子量是[1.00784;1.00811],表示在地球上发现的含氢的物质中,氢原子最小的平均质量是1.00784,最大的平均质量是1.00811,锂、硼、碳、硫和氮这几种元素也获得了新的原子量,而氦、镍、铜、锌、硒、锶、氩和铅正在“接受调查”。
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