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中正化學諮詢月刊 九十年七月三十一日 歡迎投稿,來稿請以電子郵件寄至chewph@ccunix.ccu.edu.tw
內容:
很高興又再回到諮詢月刊的編輯工作。首先要感謝教育部顧問室在經費短缺的情況下持續給我們的支持。今年四到六月之諮詢月刊由於個人家庭因素而無法正常出刊，在此感到非常抱歉。這幾個月來一直在改研究生的畢業論文，真的是感慨良多。不知從什麼時候開始，受過這麼多年高等教育的學生所寫出的文章竟是如此慘不忍睹！個人在當預官排長時每週要批改阿兵哥的作文，由於許多士兵只有小學畢業，寫出的文章自然是滿篇錯別字而且詞不達意。但是現在許多從研究所要畢業的學生除了許多專有名詞外，文章的寫作實在不比當年那些小學畢業的阿兵哥要好到哪裡去。除了無法區分口語與寫作的不同外，句子與段落結構毫無章法，遣詞用字單調而不當，空有一堆實驗結果而不知如何解釋討論﹔既無論又無文，實在不知道為什麼還叫做論文。這實在是台灣高等教育的一大諷刺。 本期之科學新知中我們從宇宙大爆炸開始介紹化學元素的起源,在下二期的諮詢月刊中會對此有持續的報導。我們並要感謝于淑君老師實驗室所提供的一則非常有趣的對口紅的由來與化學成分的介紹.
化學元素的起源 (一) 國立中正大學化學系 胡維平 我們都知道在我們生活週遭的物質都是由各種元素的原子排列組合而成。比如說，在地球上的生物體中所含有的原子種類主要包括碳、氫、氧、氮、硫、磷、氯、鈣、鐵、鉀、鈉、鎂等，而地殼當中也含有豐富的其他如鋁，矽、鈦等元素。當今的週期表上已經列有超過一百一十種不同的化學元素，由於各種元素具有各不相同的物理、化學性質，因而造成了我們這個多采多姿充滿生命力的世界。然而，這些化學元素是怎麼來的呢？是長久以來一直存在於宇宙之中還是逐漸的被製造出來的呢？ 在回答這個問題之前首先我們要對原子的結構做一簡單的介紹。現代原子模型奠基於二十世紀初拉賽福的阿爾法粒子撞擊實驗。現在我們知道，原子的質量集中在一個很小的原子核當中，原子核內包含了帶正電的質子與不帶電的中子。在原子核外圍通常環繞著一些帶負電的電子。在中性的原子內電子數與質子數相等，有時電子數會稍多於或少於質子數，我們通常將其分別稱為負（陰）離子或正（陽）離子。各種元素原子的差異在於原子核內的質子數不同，因而影響到電子組態乃至於化學性質的不同，比如說碳原子核有六個質子而氮原子核有七個質子，因而造成這兩種元素在化學性質上極大的差異。質子數相同但中子數不同的原子稱為同位素，例如氫與氘（重氫）都含有一個質子但氘原子核還包含了一個中子。同位素原子的大部分化學性質非常類似。 從天文的觀測中我們知道，這些種類豐富的元素並不是地球上所獨有的，而是分布在於宇宙的各個角落。並且很明顯的，大部分的這些元素已經存在非常久的時間了。因此，要了解這些元素的起源我們必須從宇宙發展的歷史談起。自從西元 1929年天文學家哈伯發現宇宙持續膨脹的現象之後，科學家一般都認為宇宙起源於一個大爆炸，時間大約在一百四十億年前，一切的物質、能量、時間都由此產生。在大爆炸的那一瞬間宇宙中可看成為只有強烈的輻射能量而沒有任何物質。一般相信在大爆炸之後約0.0001 秒左右溫度降至1012K，此時宇宙中的質子與中子脫離與輻射線的平衡而成型。到了大約在大爆炸之後4秒左右溫度降至低於1010 K，此時宇宙中的電子也脫離與輻射線的平衡而成型。至此，構成原子的基本粒子都已經出現，但由於溫度仍然太高，宇宙中尚無重於氫的穩定原子核，此時宇宙中充斥著高速運動的質子、中子、與電子以及非常高能量的輻射線。(待續）
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