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艺术展览造价

  1. 每种元素只要一克,集齐元素周期表要多少钱呢?现实中可不可能做到呢?

每种元素只要一克,集齐元素周期表要多少钱呢?现实中可不可能做到呢?

俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,在提出元素周期表的时候,门捷列夫就曾预测宇宙中应该存在118种元素,现在我们发现,自然界中天然存在的元素只有94种。

原子序数大于94的元素,理论上在宇宙中是存在的,但是它们的放射性都强,半衰期也很短,以至于不能稳定存在太久的时间就衰变了。古人曾经痴迷于炼金术,其实他们不知道的是石头和金子的原子组成完全是不一样的,所以用化学方法石头永远无法变成金子,但是在今天,我们可以说有能力让石头变成金子,甚至是只要可以的话,一切物质都有可能变成金子。

上图:炼金术

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在自然界中,原子序数94号以上的元素,都是人工合成的,既然是人工合成的,而且还是利用粒子对撞机合成的,可想而知的是,它的造价一定非常惊人。其实吧,即使是由同一种元素构成的物质,它也有不同的结构,形成的物质,其物理性质有很大的不同,至于说价格的话,那么是差异很大的,这就是同素异构体了,最典型的恐怕就是石墨以及金刚石了,金刚石也就是钻石的原型,价格根据重量、光泽、设计感等有所不同。

钻石是按照克拉卖的,一克拉等于0.2克,一般1克拉上好的钻石得好几万到一二十万不等,如果是一克的话估计价格得翻好多倍。 不过嘛,你可以按照所有的元素单质中最便宜的够买,所以呢,在前94号元素中,除了金元素和铯元素等少数几种元素单质价格稍微高一点(其实也不算太高,金属铯便宜的几百块一克也是可以买到的),其余的基本上不需要花太多的钱。那么集齐自然界中的所有元素的难题,就集中在人工合成元素这个上面了。

古代,受限于人类的认知,中国人认为世界上的所有物质都是由金木水火土组成的,但是在今天,人类已经发现了300多种核素,以及自然界中天然存在的94种元素。元素周期表中的很多元素是我们所常见的,但是也有很多并不常见,俗话说物以稀为贵,更稀少的东西,其价格往往也更高。一般说来,金单质的价格跟那些极其稀有的元素比起来,真的算是便宜的。

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随便举一个例子,就拿第九十八号元素Cf来说,它是人工合成的,每一克的造价高达1亿元人民币。而这还不如算贵的,更贵一点的,比如说第87号元素Fr,它虽然在自然界中也有存在,但是数量极其微少,而且它也是一种容易衰变的物质,也正因为此,制造一克Fr的造价可想而知,有信息显示一克Fr的造价可以高达10亿美元。

其实吧,上面列举的几种昂贵的元素,没有个几百亿的家产的话,恐怕真是买不来,但是吧,还有一些元素单质,哪怕是你想买,那也买不了,因为在自然界中压根就没有一克这种元素。毕竟你要知道很多的高放射性元素都是在实验室中合成的,而原子序数越大的话,那么这些物质也就越来越不稳定。例如第98号元素的半衰期为470年,而到了第110号元素,其半衰期只有8.6毫秒,它们只能存在于实验室中,而且眨眼即逝。

上图:人工合成元素原理之一

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到目前为止,科学家一共发现了118中化学元素,其中有94种存在与地球上。很多人都有收集的爱好。那么每种元素只要一克,集齐元素周期表中的所有元素需要多少钱呢?现实中能不能做到呢?

图示:化学元素周期表

怎么说呢?要想集齐化学元素周期表中的化学元素,需要具备两个基本的条件。那两个条件呢?一个是兴趣。我们要对这些化学元素非常的感兴趣,不然收集它们干什么呢?这个条件我就满足了。第二个条件比较硬核。那就是你必须得有钱,而且是像比尔盖茨那样非常有钱。因为有些化学元素价格是非常昂贵的。贵的我们已经超出了我们的想象。当然了,像比尔盖茨这样的富豪就无所谓了。因为他已经算是集齐了化学元素周期表中的元素了。

图示:比尔盖茨和他的化学元素墙

那么如果每种元素只要一克,集齐整个化学元素周期表需要多少钱呢?参考了一些相关的资料,咱们来计算一下吧。

氢是化学元素周期表中的第一个元素。氢气是密度最小的气体,它的密度是0.089克/升。一升氢气的价格是2.5元。这样的话1克氢气就是大约11.24升。所以1克氢气的价格是28元。

接下来是氦。一升氦气的价格是28元。那么1克氦气就是8升,价格是224元。

图示:比尔盖茨的的化学元素墙

化学元素周期表中的第三种元素锂是一种金属元素。一克锂的价格是0.6元。第四种元素铍一克价格是6元。第五种是硼,价格很便宜,一克0.026元也就不到3分钱。第六种是碳元素。碳元素的单质有两种同素异形体。一种是石墨,一种是钻石。钻石的价格就贵大了。如果按石墨算的话,一克碳只有4厘。接下来是空气中最多的氮气和氧气。它们一克的价格分别是:氮气8元,氧气5.75元。

在古代的时候限于人们的认识,一些哲学家认为万物是由金木水火土等几种元素组成。化学发展起来后,人们才逐渐认识到,组成万物的元素远不止四五种。目前元素周期表已经排到了118位,并且还会进一步扩张。

元素周期表中有很多常见的元素,也有不常见的;有价值连城的,也有无足轻重的。若是有收藏家想把每种元素都收集一克,能不能做到呢?需要花费多少钱呢?

常见的元素很容易收集,即使是金、钯、铂等贵金属也是很容易收集。难以收集的是那些比金、铂更加贵重的金属,有的制造成本能够达到每克数亿美元。

元素周期表上94号之后的元素都是人工合成的,它们往往具有放射性,有些半衰期很短。制造那些元素本来就需要强大的重离子对撞机,并且能够制造出来的数量非常少。有些元素或者某个元素的同位素往往只是在重离子对撞机里转瞬即逝,科学家们根本不能测量它们的熔点、沸点、密度等物理信息,更何谈收集一克这样的物质了。比如98号元素锎,每克的制造成本超过1亿人民币。

锎还不是最贵的,87号钫元素虽然不是人造的,但是在自然界中的含量极少。钫也有衰变性,并且半衰期只有大约22分钟,这在天然元素中属于很短的。经过数十亿年的沧桑,地球中的钫已经所剩无几,这是钫昂贵的根本原因。有信息显示一克钫的制造成本能够高达10亿美元。

即使是有资金支持的实验室,也难以有能力将元素周期表中的所有元素每种收集一克,更何况是普通的收藏家了。而且,元素周期表还要继续扩军,个人收藏家还是不要有这样的想法了。

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