一张不一样的元素周期表

　　人体DNA中的氮，牙齿中的钙，血液中的铁，以及苹果馅饼中的碳，都是在坍缩的星体内部形成的。因此可以说，我们都是星尘。

　　——卡尔·萨根

　　2016年的时候，有四个新元素获得了元素周期表的永久席位。它们分别是原子序数为113号的“Nihonium”、115号“Moscovium”、117号“Tennesine”和118号“Oganesson”。下面这张元素周期表就是我们所熟悉的：

　　△ 最新版本的元素周期表，包括了四个最新的元素。 （图片来源：IUPAC by C. Smith/Science）

　　注：科学家不断的发现新的元素，不免让人好奇，是否存在最后一个元素？有兴趣的读者可以戳：《元素周期表是否存在最后一个元素？》。

　　如果你厌烦了要记住越来越多的元素，或许你会羡慕天文学家这个职业。因为有一个老笑话是说，在天文学家眼中，元素周期表只有三种元素：氢、氦和金属！如果你知道宇宙中的“金属”含量有多小，你就明白为什么天文学家要专注在氢和氦上了！

　　△ 天文学家严重的元素周期表。正方形的面积表示不同元素的相对丰度，正方形越大代表该元素在宇宙中的丰度越多。在元素周期表中大多数的元素的正方形小到都无法显示出来。仅有的几个常见元素，跟氢和氦相比也是小巫见大巫。（图片来源：One Universt At a Time）

　　但是，不管是传统的元素周期表和天文学家眼中的元素周期，它们都没有给出一个信息，那就是：元素是从何而来的？

　　卡尔·萨根在他著名的纪录片《宇宙的边疆》中就说过：“地球的表面就是宇宙汪洋之滨。我们的本能告诉我们，我们是在这个大海里诞生的。我们还乡心切。我们也会。因为宇宙也在我们之中。我们都是星尘。”

　　基于卡尔·萨根的精神，天文学家Jennifer A.Johnson和Inese Ivans在8年前就酝酿着要绘制一幅元素起源的周期表。这是最初的版本：

　　△ 最初的版本，包括了许多的术语，比如 r-过程、s-过程、散裂和α-元素等等。（图片来源：Johnson & Ivans）

　　这次Johnson重新绘制了这张元素起源的周期表，替代了最初版本所用的术语，她用六种颜色代表不同的宇宙事件：大爆炸，宇宙射线，合并的中子星，以及三种不同类型爆炸的恒星。颜色的比例则代表了元素由不同事件产生的量。

　　△ 太阳系内的元素起源周期表，六个颜色代表了不同宇宙事件。蓝色：大爆炸；橙色：合并的中子星；黄色：低质量恒星的死亡；粉色：宇宙射线；绿色：爆炸的大质量恒星（超新星）；浅蓝色：爆炸的白矮星。（图片来源：Johnson）

　　该周期表中包含了所有组成我们身体的关键元素，例如，由超新星爆发产生的氧(O)、磷（P）和硫（S），低质量恒星死亡产生的碳(C)和氮(N)。同时，宇宙中含量最丰富的氢(H)则是由一百多亿年前的大爆炸产生的。

　　注意，在该周期表中有两个用灰色表示的元素：锝(Tc)和钷(Pm)，以及不包括所有超过铀(U)的元素，这是因为这些元素并没有稳定的同位素。我们只有在对撞机或核弹中制造它们时才会看到。

　　需要记住的是，这张元素起源的周期表仅限于太阳系。Johnson表示之后会制作早期宇宙时，这张周期表会是怎么样的。她也会给出更多关于她制作该周期表的来源和假设。

　　参考来源：

　　http://blog.sdss.org/2017/01/09/origin-of-the-elements-in-the-solar-system/

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　　编辑：zcl