Vì sao hơ con dao ướt lên ngọn lửa, con dao sẽ có màu xanh?
Đem hơ con dao ướt lên ngọn lửa ta sẽ thấy xuất hiện lớp ánh màu lam.
Vì sao có hiện tượng đó?

Đó chính là màn kịch giữa sắt và nước. Ở nhiệt độ cao, sắt và nước tác
dụng với nhau tạo nên oxit sắt từ (Fe
3
O
4
) lấp lánh màu lam.
3Fe + 4H
2
O → Fe
3
O
4
+ 4H
2

Không nên coi thường lớp áo màu lam này của sắt, chính nó là tấm
màng bảo vệ sắt làm cho sắt không bị gỉ và bị ăn mòn. Ở các nhà máy
người ta đem các chế phẩm bằng thép cho vào dung dịch natri nitrat
hoặc hỗn hợp natri nitrat và natri hydroxyt (nhiệt độ từ 40 đến 150 độ
C). Sau một thời gian nhất định trên bề mặt sẽ sinh ra một lớp mỏng
màu lam, phân bố đều đặn trên bề mặt vật phẩm, sau đó lấy ra và nhanh
chóng cho vào nước lạnh, sau đó lại đem xử lý bằng nước xà phòng,
dàu nóng mấy phút. Nhờ đó các chi tiết sẽ được khoác một tấm áo màu
lam, người ta gọi biện pháp này là “tôi muối”. Các chế phẩm qua tôi
muối sẽ có tuổi thọ dài hơn, sau khi nhúng dầu, xà phòng, còn có thể
cho vào dầu máy (dầu máy số 10) ngâm 5 phút.Các bạn nhìn kỹ các
kim chỉ trên đồng hồ đo ở các cỗ máy có màu lam đen óng ánh, giây

phong phú thêm kho tàng tri thức của bạn đọc, bắt đầu từ một chi tiết
trong trò chơi truyền hình trí tuệ đã nêu.
Tất cả nguyên tố nhẹ đều bền?
Để hiểu rõ một nguyên tố như thế nào là bền, trước hết xin cùng nhắc
lại một vài khái niệm căn bản về nguyên tố hoá học.
Một nguyên tố có thể có nhiều đồng vị (cùng một nguyên tử số Z,
nhưng khác nhau về số khối lượng A). Trong đó, có thể có đồng vị bền
(hạt nhân của nó không tự biến đổi thành hạt nhân khác), và đồng vị
không bền (còn gọi là đồng vị phóng xạ: hạt nhân của nó có thể tự biến
đổi thành những hạt nhân khác). Từ đó dẫn đến các định nghĩa: Nguyên
tố bền là nguyên tố có ít nhất một đồng vị bền. Và ngược lại, nguyên tố
không bền hay nguyên tố phóng xạ là nguyên tố mà tất cả các đồng
vị của nó đều là phóng xạ.
Không ít người nhầm rằng, cứ nguyên tố nào nhẹ hơn Uranium (Z=92)
cũng bền. Thực ra, trong các nguyên tố đứng trước nguyên tố Uranium
trong bảng THNT được đưa ra trong câu đố của trò chơi truyền hình
dẫn ra ở trên, có những 11 nguyên tố không bền hay nguyên tố phóng
xạ, đó là: Technetium (ký hiệu Tc,Z=43), Promethium (Pm,61),
Bismuth (Bi,83), Polonium (Po,84), Astatine (At,85), Radon (Rn,86),
Francium (Fr,87), Radium (Ra,88), Actinium (Ac,89), Thorium (Th,90)
và Protactinium( Pa,91). Độ phổ biến và sự xuất hiện trong tự nhiên
của các hạt nhân không bền nói trên cũng rất khác nhau.
Chẳng hạn, trường hợp nguyên tố Technetium (Tc) và nguyên tố
Promethium (Pm). Cả hai nguyên tố, đầu tiên, được tạo ra bằng phương
pháp nhân tạo trong phòng thí nghiệm. Tc hình thành trong một lá kim
loại Molybden và được phát hiện tại phòng thí nghiệm của trường Đại
học Palermo (Sicile, nước Ý) sau khi cho chiếu trên chùm hạt gia tốc
của máy gia tốc Cyclotron ở phòng thí nghiệm Lawrence (Mỹ). Còn
Pm, cũng tạo được trong lò phản ứng hạt nhân ở Phòng thí nghiệm
quốc gia Oak Ridge (Hoa Kỳ). Nó là sản phẩm phân hạch của Uranium

Các nguyên tố đứng sau nguyên tố Uranium (92) có tên gọi chung là
siêu uran hay siêu nặng. Cho đến nay, chưa tìm thấy một nguyên tố bền
nào khác trong số các nguyên tố siêu uran hay siêu nặng đã biết, từ
nguyên tố 93 (Neptuni) cho đến 118 (chưa đặt tên)
Cũng cần nói thêm rằng, cả hai nguyên tố nhẹ hơn, Uranium và
Thorium – những nguyên liệu chủ yếu của lò phản ứng hạt nhân, tưởng
là bền mà cũng không bền. Quả vậy, một đồng vị của Uranium là U-
238 có chu kỳ bán rã lớn nhất, 4,51 tỉ năm, suýt soát tuổi của trái đất.
Tuy vậy, tuổi thọ đó cũng chưa bằng nguyên tố Bismuth và cũng chưa
bằng Thorium; vì một đồng vị của Thorium, Th-232, có chu kỳ bán rã
những 14,05 tỉ năm, lớn hơn U-238 và tuổi quả đất đến 3 lần.
Trở lại với các nguyên tố siêu nặng hay siêu uran. Cho đến nay, các số
liệu thực nghiệm thu được đều chứng tỏ: các nguyên tố siêu uran đã tìm
thấy, chẳng những không bền, mà thời gian sống của chúng bé hơn
Uranium quá nhiều. Chẳng hạn, từ nguyên tố 108 đến 112, thời gian
sống giảm theo quy luật “nguyên tử số càng tăng, thời gian sống của
chúng càng giảm“, cụ thể từ 10 giây xuống còn một phần vạn giây.
Nhưng điều thú vị là đến nguyên tố 114, 116 và 118 quy luật nói trên
xem như không còn duy trì : thời gian sống lại tăng lên 29 giây với
nguyên tố 112 ; 2,6 giây với 114; 20-30 giây với 116 … Những số liệu
về thời gian sống, tuy còn thấp, cũng làm lóe lên tia hy vọng về một
“đảo bền“.
Một hòn “đảo bền” cuối bảng THNT đã được lý thuyết hạt nhân tiên
đoán, chờ đợi trong nhiều thập kỷ nay. Họ tính đến cấu trúc phức tạp
của chất hạt nhân, xem các hạt prôtôn và nơtrôn sắp xếp theo từng lớp,
trên giả thuyết đó, các tính toán lý thuyết đã đi đến một kết luận quan
trọng: có khả năng tồn tại một “đảo bền” (gồm các nguyên tố bền hoặc
sống khá lâu) giữa đại dương những nguyên tố rất không bền.
“Đảo bền” còn đâu đó xa xăm, vì đến bây giờ vẫn không có nguyên tố
siêu uran nào bền, thậm chí thời gian sống của các nguyên tố này chỉ có

35 MeV vào bia Curium (Cm-242), kết quả là một đồng vị của
Californium là Cf-245 (chu kỳ bán rã 44 phút) đã được tạo thành. Còn
trong tự nhiên? Nguyên tố Cf không tìm thấy trên mặt đất, nhưng đã có
dấu vết trong vũ trụ, trong một vì sao đang cháy qua vạch phổ đặc
trưng ghi được của đài thiên văn. Đây là nguyên tố duy nhất cho tới
bây giờ, trong số các nguyên tố siêu nặng hay siêu uran nằm sau ô 94
trong bảng THNT, được xem như có mặt trong tự nhiên.
Nguyên tố Californium đã nâng tổng số các nguyên tố hóa học có thể
“nhìn thấy” trên trái đất với hàm lượng khác nhau, hoặc có chứng tích
tồn tại trong vũ trụ, lên đến con số 94 +1 = 95.
Tất cả các nguyên tố siêu uran còn lại, từ Americium (Am,95) đến 118
chỉ được tìm thấy bởi phương pháp nhân tạo, chủ yếu bằng cách tổng
hợp trên máy gia tốc. Quá trình tổng hợp như sau: Bắn một chùm hạt
“đạn” như proton, anpha hay các ion nặng hơn vào lá bia gồm các
nguyên tử của một nguyên tố nặng khác, một phản ứng hạt nhân tổng
hợp xảy ra. Khi đó, một hạt nhân bia và một hạt đạn kết hợp lại thành
một hạt nhân mới, kèm theo quá trình phát các hạt như notron, proton,
beta, gamma v.v… Với phản ứng tổng hợp, các hạt nhân siêu nặng hay
siêu uran mới được tạo thành, vì vậy các nguyên tố siêu uran này còn
được gọi là các nguyên tố tổng hợp.
Tóm lại, tổng số nguyên tố tồn tại trong tự nhiên vẫn không vượt qua
con số 95.