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工業革命:從流放之地開始_第281章 微觀世界,元素周期(2)

他看向林清源:“清源,我們需要放射性實驗室的支援。用α粒子散射實驗,測定不同元素原子核的相對電荷量,從而確定原子序數。”

林清源迅速理解了其中的邏輯:“如果這個假說成立,那麼按原子序數排列,元素的性質週期就會完美契合,氬和鉀的順序問題就迎刃而解!”

“不僅如此。”陳默走到黑板前,用粉筆畫出一個表格的雛形——橫向分為8列(主族),縱向分為7行(週期),將已知元素填入相應的位置。在第三週期,鋁(Al)、矽(Si)、磷(P)、硫(S)、氯(Cl)之後,他空了一個格子,然後填入氬(Ar)。接下來第四周期,鉀(K)、鈣(Ca)……

“看,這樣一來,每個縱列的元素,化學性質高度相似:第一列是鹼金屬,活潑;第二列是鹼土金屬;第七列是鹵素,第八列是惰性氣體……週期性的美感就出來了。”

整個實驗室的人都圍了過來,看著那個逐漸成型的表格。雖然還有空缺(尚未發現的元素),但整體結構已經清晰可見。一種基於內在數理秩序的美,震撼了在場每一個研究者。

“這就是元素週期表。”陳默放下粉筆,“它不僅是一個分類工具,更是一個預測工具。根據空缺位置上下左右元素的已知性質,我們可以預言尚未發現的元素會具有怎樣的原子量、密度、熔點、沸點和化學性質。甚至……我們可以根據週期表,主動去合成或尋找這些元素。”

楊維鈞盯著週期表上的一些空缺,喃喃道:“比如這裡,原子序數43的位置,上下左右分別是鉬和鎝……它應該是一種銀灰色的金屬,熔點很高,可能具有特殊的催化性質……”

“沒錯。”陳默讚許地點頭,“這就是週期表的力量:它將化學從經驗收集,提升為可以理性預測的科學。”

五個月後,共和八年九月,微觀研究所報告廳。

能容納三百人的報告廳座無虛席。前排坐著陳默、林清源、王鐵柱、以及理事會其他領域的負責人。中後排則是來自全球的頂尖化學家、物理學家——許多人專程為這次釋出會而來,其中就包括英國皇家學會化學分會主席威廉·克魯克斯爵士,以及法國法蘭西學院的著名化學家馬裡耶·居里夫人(在這個世界線,她因對放射性的早期研究已獲得國際聲譽)。

講臺上,林清源身後的幕布上,懸掛著一幅巨大的彩色印刷版《標準元素週期表》。表格採用藍、綠、黃、紅等不同顏色標註主族、過渡金屬、鑭系錒系等,每個格子內清晰印著元素符號、中文名、原子序數、原子量以及關鍵物理化學性質。表格中還有七個位置標註著“?”和預測的性質——那是尚未發現的元素。

“女士們,先生們,同仁們,”林清源的聲音透過電容話筒清晰傳出,“今天,我們在此正式釋出《共和八年標準元素週期表》。這份表格基於過去四年對六十七種已知元素的四萬三千次精確測量,以及α粒子散射實驗對原子序數的測定,綜合而成。”

他指向表格:“它的核心思想是:元素的物理和化學性質,是其原子序數(即原子核電荷數)的週期性函式。這種週期性,源於原子核外電子排布的規律性重複。”

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