當(dāng)門捷列夫在1869年提出他的元素周期表時(shí)，元素43是未知的。1937年，它成為實(shí)驗(yàn)室合成中發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)元素 - 為原子時(shí)代鋪平了道路。

門捷列夫的周期表

1937年，一塊鉬板抵達(dá)西西里島的巴勒莫大學(xué)。它是從加利福尼亞大學(xué)伯克利分校運(yùn)來的，在那里它是歐內(nèi)斯特勞倫斯的“原子粉碎機(jī)”的一部分——它是最早的粒子加速器之一，被稱為37英寸回旋加速器。該板塊包含化學(xué)世界中最重要的缺失部分。

粒子加速器

元素43——在發(fā)現(xiàn)之前臨時(shí)命名為'eka-manganese'—— 是由Dmitri Mendeleev于1869年提出的元素周期表中的一個(gè)缺陷。盡管之前曾有過對(duì)化學(xué)元素進(jìn)行排序的嘗試，但門捷列夫根據(jù)元素的原子質(zhì)量和屬性來安排他的表，并在他認(rèn)為缺少特定元素的地方留下了空白。大多數(shù)空間都逐漸被填滿，驗(yàn)證了門捷列夫的想法。到了20世紀(jì)30年代，最著名的仍然缺席的43號(hào)‘eka-manganese’。研究人員長(zhǎng)期以來一直在尋找這種難以捉摸的元素，但每一個(gè)說法都被證明是錯(cuò)誤的。而在巴勒莫，意大利物理學(xué)家Emilio Segrè進(jìn)行了嘗試。

意大利物理學(xué)家Emilio Segrè

Segrè年僅32歲，已經(jīng)在元素發(fā)現(xiàn)方面享有盛譽(yù)。他是猶太人，一個(gè)來自Tivoli的造紙廠老板的兒子，Segrè在Enrico Fermi的指導(dǎo)下接受過物理學(xué)家培訓(xùn)，然后成為意大利軍隊(duì)的一名防空官員。到1929年，他重新加入費(fèi)米，成為他的“Via Panisperna Boys”之一，這是一群貧窮的科學(xué)家，預(yù)算不足，沒有現(xiàn)代設(shè)備; 科學(xué)家的弟弟們被招募來舉起儀器，工具都是手工制作的，研究人員不得不躲在走廊盡頭以防止輻射。盡管他們經(jīng)歷了艱辛，但在1934年，費(fèi)米的團(tuán)隊(duì)擴(kuò)大了門捷列夫周期表的范圍。

在法國(guó)，F(xiàn)rédéric和IrèneJoliot-Curie已經(jīng)證明，使用人工誘導(dǎo)的輻射可以將一種元素轉(zhuǎn)化為另一種元素。Fermi，Segrè和其他男孩們用一個(gè)簡(jiǎn)易的中子束轟擊了當(dāng)時(shí)最重的已知元素鈾元素92樣本，進(jìn)一步推動(dòng)了這個(gè)想法。這樣一來，費(fèi)米似乎合成了93和94號(hào)元素。

Segrèe在Lawrence不知情的情況下，由于在回旋加速器中使用了鉬元素，從而創(chuàng)造了另一種元素。鉬是元素42；如果重氫同位素（氘核）通過Lawrence的回旋加速器加速并照射鉬板，它可能含有少量的eka錳。Segrè讓Lawrence他寄去任何放射性的備件。勞倫斯對(duì)廢棄的金屬毫無用處，很高興地答應(yīng)了。

42號(hào)元素鉬

新元素的故事才剛剛開始。1938年6月，Segrè前往伯克利繼續(xù)他的研究。在途中，墨索里尼的法西斯政府通過法律禁止猶太人在意大利擔(dān)任大學(xué)職務(wù)。被困在加利福尼亞的塞格雷派他的家人去了永久居住地。在那里，他與一位年輕的化學(xué)家格倫·西博格（Glenn Seaborg）合作，分離出他新元素中一種不尋常的亞穩(wěn)態(tài)同位素。

不久之后有兩條消息傳來。11月，費(fèi)米因發(fā)現(xiàn)鈾之外的元素而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。費(fèi)米的妻子是猶太人，他也以此為借口逃離意大利。然后，兩個(gè)月后，來自德國(guó)的消息稱Fermi的“元素”是一個(gè)錯(cuò)誤：由Otto Hahn和Lise Meitner領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組表明Fermi的發(fā)現(xiàn)是原子分裂的結(jié)果，可能是鋇，氪和碎片其他要素。這一啟示最終將導(dǎo)致核武器的發(fā)展——并且意味著Segrè和Perrier的eka-manganese是第一個(gè)真正的合成元素。1947年，在發(fā)現(xiàn)十年之后，他們將它命名為锝，在'technetos'之后，希臘語(yǔ)中的'人造的' 。到那時(shí)，門捷列夫表上的所有其他空位都被填滿了，Segrè也為85號(hào)元素的創(chuàng)造做出了貢獻(xiàn)。

完整的元素周期表

锝證明，周期表的探索不僅限于在地球上發(fā)現(xiàn)的元素。今天，我們已將表擴(kuò)展到超重元素118，oganesson。隨著新元素的出現(xiàn)，很少有人能想到的應(yīng)用：煙霧探測(cè)器，太空探測(cè)器的能量以及已知的最具破壞性的武器。

金屬鍀錠

但可以說最大的發(fā)現(xiàn)仍然是锝，以及Segrè與Seaborg發(fā)現(xiàn)的元素的亞穩(wěn)態(tài)同位素。它只有6小時(shí)的短半衰期，是理想的放射性示蹤劑。今天，锝是世界上最常用的醫(yī)用放射性同位素，占核醫(yī)學(xué)程序的80％，每年幫助挽救數(shù)百萬(wàn)人的生命。這對(duì)在一塊廢棄的金屬板上首次看到的東西來說并不壞。