今天和大家聊一聊世界上最穩(wěn)定的元素是什么？不過這篇文章是從物理角度進行講解的，并非化學(xué)角度，所以本文提到的穩(wěn)定并不是指元素的化學(xué)性質(zhì)是否活潑，而是指元素的衰變周期的長短，在講解這個問題之前，我們需要先來簡單的了解一下：核聚變和核裂變

核武器的秘密

核武器是目前世界上威力最大的武器，很多讀者表示好奇：為何看起來質(zhì)量、體積都不是很大的一枚炸彈，竟然可以在爆炸時釋放出足以毀滅一個城市的恐怖力量，這遠遠超出了我們對于武器的認知，所以難免會引發(fā)我們對于核武器爆炸機制及原理的好奇。

想要了解核武器為何能釋放如此巨大的能量，我們必須要先來了解一個公式，即物理學(xué)家愛因斯坦提出的質(zhì)能方程。

E=mc2

核武器為何能釋放如此巨大的能量，其實秘密就源于E=mc2

E表示能量，m代表質(zhì)量，c表示光速，也就是說物質(zhì)的總能量等于其質(zhì)量乘以光速的平方

我們可以通過E=mc2計算一個蘋果的總能量，假設(shè)蘋果質(zhì)量為1kg，

那么蘋果總能量E=1kg×299792458 m/s2，

通過質(zhì)量方程進行計算，我們會發(fā)現(xiàn)一個蘋果所蘊含的總能量是十分驚人的，甚至比一顆原子彈的能量還要高，那么蘋果如此大的能量是從哪里來的呢？

E=mc2，通過這個方程我們可以看出，光速c是不變的，所以c2是一個固定值，那么E和m就是成正比的，也就是說物體的總能量與總質(zhì)量成正比。

物質(zhì)釋放的能量源于物質(zhì)質(zhì)量的減少，換句話說，物質(zhì)損失的質(zhì)量是轉(zhuǎn)化成能量釋放出去了

這里使用核裂變給大家舉個例子

通常核裂變采用的原料是235U，235U是中子數(shù)為143，質(zhì)子數(shù)為92的元素鈾的放射性同位素，之所以稱其為放射性，是因為235U原子核所包含的質(zhì)子和中子很多，原子核很大，所以它是不穩(wěn)定的，很容易發(fā)生衰變。

如果我們用一個中子去轟擊235U的原子核，那么235U的原子核就會被打成兩瓣兒，變成鋇和氪，然后釋放3個中子。

釋放的中子會繼續(xù)轟擊235U的原子核，然后繼續(xù)形成鋇和氪、中子，這種鏈式反應(yīng)不斷的持續(xù)下去，在此期間就會釋放出巨大的能量，這就是核裂變反應(yīng)。

核裂變反應(yīng)的方程式：235U 1n（中子）=137Ba 97Kr 3n（中子）

細心的讀者能夠發(fā)現(xiàn)，我們將核裂變反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)相加，質(zhì)量數(shù)等于原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)加上中子數(shù)

235U 1n=236

144Ba 89Kr 3n=236

核裂變反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)并沒有發(fā)生變，那么質(zhì)量的減少又是從何而來呢？

質(zhì)量數(shù)是質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的合，代表的數(shù)量，而不是質(zhì)量，雖然核裂變反應(yīng)前后的質(zhì)子與中子的數(shù)量沒有變化，那么質(zhì)量肯定是會減少一點點的，減少的質(zhì)量乘以光速的平方就是核裂變釋放出的能量。

核聚變與核裂變是一個原理，區(qū)別在于核聚變并不是一個原子核分裂成幾個新的原子核，而是幾個原子核合成一個新的原子核，這里就不展開講解了。

核能的無限循環(huán)能否實現(xiàn)？

可能有些讀者會提出這樣一個設(shè)想：如果我們先使用核裂變，將原子序數(shù)大的元素進行裂變，裂變產(chǎn)生的元素再進行裂變，無限的循環(huán)下去，直到裂變形成無法再裂變的原子序數(shù)為1的氫元素，然后在使用原子序數(shù)為1的氫元素進行無限聚變，循環(huán)往復(fù)。豈不是能源就可以無窮無盡了嗎？

這個想法是很新穎的，但是不可能實現(xiàn)，并不是因為人類的科技水平達不到無限裂變、聚變的程度，而是核聚變和核裂變反應(yīng)有一個臨界值。

也就是說核聚變反應(yīng)與核裂變反應(yīng)不可能無限的進行下去，核聚變反應(yīng)會隨著原子序數(shù)的不斷增加，導(dǎo)致核聚變越來越困難，核裂變反應(yīng)也是同理，雖然原子序數(shù)的減少，核裂變反應(yīng)也會越來越困難，兩者有一個臨界值，這個臨界值就是鐵元素。

當核裂變或者核聚變反應(yīng)進行到鐵元素的時候，反應(yīng)也就停止了，因為鐵元素發(fā)生聚變或者裂變并不能再釋放能量，反而要從外界汲取能量。

所以才有了這樣一句話：老鐵，真穩(wěn)

日本的物理學(xué)家曾經(jīng)進行過一項很無聊的實驗，在相對封閉的環(huán)境下觀察鐵元素的衰變情況，物理學(xué)家對于鐵元素進行了3年的觀察，發(fā)現(xiàn)在3年期間內(nèi)鐵元素發(fā)生衰變不超過3個，而且3個發(fā)生衰變的粒子也無法判斷是否為鐵元素造成的，所以物理學(xué)家推論：鐵元素是目前已知最穩(wěn)定的元素，其衰變周期要大于宇宙誕生的年齡，故研究鐵元素衰變并不具有現(xiàn)實意義。