稀土族元素的结构特征及其在元素周期表中的位置

sea3000.net 社会文化 地球科学 数理逻辑 物理化学 语言文字 生命探索 时事评论 发明创意 人物动态 登录 注册 稀土族元素的结构特征及其在元素周期表中的位置〖纪念王锡玉中西结合的开创性研究专栏〗 2007.04 etscha@gmail.com 浏览4591 赞同0 ?> 展开现行元素周期表，人们会发现：在该表的下端单独排列出两行——镧系和锕系，这就是所谓的稀土族元素。然而，在该表的另一处——即 ⅢB 族，稀土族元素又分别被挤在第 6 周期和第 7 周期的一个格内。 不知你想过没有：这种安排是否准确和合理？难道还有更为准确合理的安排吗？其根据是什么？其更深刻的意义又是什么？ 众所周知，现行元素周期表是由门捷列夫开创，并经过一百多年来全世界的自然科学家共同努力不断地在进行着验证和充实完善，才成为今天为世界所公认的这个样子，它反映了人类在一定历史阶段对大自然的认识水平。人类对元素周期规律至今仍在研究探索，不断的在填充着新元素，并在理论和实践两个方面寻找它的终点。 毫无疑问，现行元素周期表在很大程度上反映了物质元素的周期变化规律，是基本正确的，但仍然有待于继续充实和完善，除了上述的 100 号以上的元素填充和周期终点确定问题以外，还有多处局部的误差需要修正，尽管这些误差表现在局部位置上，但它们是整个宇宙元素所表现的周期变化规律中的重要环节，对全面准确地认识整个规律至关重要。 这多处误差就包括本文的要谈及的稀土元素的结构及其在周期表中的位置问题。 宇宙是由物质构成的，物质是由构成物质的各种元素原子相互交变和化合而构成的。因此，宇宙各种元素原子相互交变转化的规律，就是宇宙发展演化的根本规律。这种规律性首先反映在元素周期表上。探求宇宙发展演化的根本规律，也就成了当代全世界理论物理学家的头等任务。而只有彻底弄清宇宙发展演化的根本规律，才能给出一个完整准确的元素周期表来。 作者经多年的研究，通过中国传统文化的科学哲学思想同现代科学技术相结合，已经找到了宇宙发展演化的根本规律，作者把这个新理论学说定明为“宇宙统一场论——宇宙物质成因学”，这个新理论的核心问题和可验证性正是体现在元素周期表上。在作者发表在《潜科学》杂志 1987 年第 3 期上的首篇论文——《现行元素周期表的误差和“宇宙元素全周期表” 》中首先指出现行周期表的 6 处误差并给出了“宇宙元素全周期表”和“宇宙元素电子层结构全周期表”，还有一些其他论文一起收入宇宙物质成因学第一分卷——《宇宙元素周易经络图》一书于 1988 年正式出版。有兴趣的读者可以找来细读。 这里我们专门来分析稀土族，它的位数和位置是现表中的一处重要误差所在。 依据“宇宙统一场论—宇宙物质成因学”，从宇宙数理论的观点看，稀土族元素是由宇宙元素中的 A（阳）族和 B（阴）族相互交变而派生出来的第九族。由于 A（阳）族元素在周期表上所占的族位是 8 位，而 B（阴）族元素在周期表上所占的族位却是10 位。所以宇宙元素 A（阳）和 B（阴）相交转化只能遵照宇宙物理常数中的阳宇数8 来进行。所以，它就必然要派生出来一个第九族——即稀土族元素。稀土族元素在其属性上仍然从属于 B（阴）族。 依据新理论所揭示的宇宙元素相交转换的经络全图和宇宙数理论的常数，宇宙中的稀土族元素只能有 28 位。即 57—70 号元素和 89—102 号元素。而在现行元素周期表上占有从 57—71 号和 89—103 号共 30 位，多出的 2 位应属误差；而且，现行表中把稀土族元素硬挤进 ⅢB 族的 71 号和 103 号的两个格内也是不准确的。实际上，只有 71 号和 103 号元素才属 ⅢB 族，而不应属稀土族，这正是现表中多出的不属稀土的那 2 位的元素。 元素的族类划分是具有特定的物理含义的。它是由元素原子的电子层框架所规范的。宇宙元素电子层框架除K层是原始层外，它是由 10 层共 28 个亚层构成的。其电子层的极限容量是 32 个电子，其亚层的极限容量只有 14 个电子。这也就是说，稀土族元素只能是 28 位。因为决定稀土族元素物理性质的是原子的电子轨道第 6 层（P）和第 7 层（Q）中的 d 亚层上的电子数。即：从 57 号元素的 1 到 70 号元素的 14个电子；89 号元素的 1 到 102 号元素的 14 个电子。而决定 ⅢB 族元素物理性质的则是电子轨道中的 c 亚层上的电子数。凡在 c 亚层上存在 1 个电子，它们就必然属 ⅢB 族。71 号和 103 号元素就是如此。所以，现行元素周期表就该据此纠正过来，把稀土族元素排出 ⅢB 族以外，又把 71 号和 103 号元素排出稀土族以外。 以下将宇宙元素全周期表中 57—70 号 BTa 稀土族及其在两端相邻的第 5 周期的 55—56 号和 71—80 号，81—86 号的具体的电子层的层数及其电子数作进一步的说明。 57—70 号：第一层 K 层 2 填满；第二层 L 层 8，其中 a 亚层 2、b 亚层 6， 均填满；第三层 M 层 0，即为“空道”；第四层 N 层 18，其中 a 亚层 2、b 亚层 6、c 亚层 10，均填满；第五层 O 层 0，为“空道”；第六层 P 层的 a 亚层 2、b 亚层 6、c 亚层 10 均填满，而在 d 亚层，由 57 号的 1 依次递增到 70 号的 14，填满为止；第七层 Q 层中，a 亚层 2、b 亚层 6 均填满，c 亚层 0、d 亚层 0，均为“空道”；第八层 R 层中仅 a 亚层 2 填满，b、c、d 亚层均为“空道”。 55—56 号同 57—70 号稀土组的显著区别，在于第六层 P 层中的 d 亚层为“空道”，在第七层 Q 层中的 a 亚层分别为 1 和 2。其余完全相同。属ⅠA、ⅡA 族。 71—80 号同 57—70 号稀土族的显著区别，除在于第六层 P 层中的 d 亚层 14均填满；除 79 号以外，第七层 Q 层中的 c 亚层依次递增到 10。其余完全相同。而79 号的 Q 层 c 亚层 10 提前填满，R 层 a 亚层为 1。（这是现表的另一处重要误差之处。） 71 号同 ⅢB 族相比较，它们的最外两层的亚层同 39 号和 21 号完全相同，纯属 ⅢB 族，应从稀土族中排除。无疑。 这样，55、56 号（属 A 族为阳），经 57—70 号稀土族（属 B 族为阴）到 71—80号（属 B 族为阴），再到 81—86 号（属 A 族为阳），即规范又自洽地完成了一个周期中的阳 → 阴 → 阴 → 阳的交变转换。另一稀土族也应有同样的周期交变转换。 由以上显而易见，稀土族完全是由 P 层中的 d 亚层的结构特征决定的。而这一结构特征又决定了稀土族在整个周期表中的特殊位置。而在现表中没有反映出亚层和“空道” 的精细结构，这也是现表出现误差的一个主要原因。 如果你对于以上分析推导所依据的宇宙数理感到难以理解或根本不愿相信的话，那也无关紧要。因为任何结构理论最终都要通过对决定原子性质的具体的电子层结构的实验来检验的。现代科学技术水平比起 50 年前已有长足的进步，对于原子的核外电子这个层面，就可使用激光光谱、磁共振和低能下的散射（这种散射可以分别用电子、正电子、X 射线粒子和中微子等作为探针，并可对探针进行极化，对样品附加磁场）。这些实验手段相互比较分析，应是可以分辨出电子的亚层和“空道” 的精细结构的。综合运用这些实验手段，不仅可以验证 57—70 号稀土族的电子层结构特征，也可以验证大多数已发现的元素，特别是处于误差位置及其相邻位置的元素。而对稀土族结构和位置的确证的重要意义远远的超过了其本身，因为它是验证整个宇宙元素全新周期表的一个重要环节。而反映宇宙发展演化根本规律的全新周期表的最终确证，也是“宇宙统一场论—宇宙物质成因学”的全部自然科学基础理论体系的确证。这可是真正具有划时代意义的大事情！ （1996年10月18日） ──────────────────────────────────── ※ 本文写成后，当即寄往中国科学院和中国物理学会的优秀期刊——《现代物理知识》杂志。当然，由于某种原因而得不到公开发表，这并不感到意外。现收入《宇宙物质成因学》一书以待证实。作者坚信：这些使用现有技术手段即可实施的物理实验和新理论的确证，大可不必等到22世纪。 文库 作者 投稿 简介 姓名（*） Email（*）