
English: 
I'm here at the joint institute for
nuclear research in Dubna in Russia the
place where so many of the super-heavy
elements have been created and I'm going
to show you an absolutely key component
from making those elements and it's also
probably the most expensive compound you've
ever seen. And the sample I'm going to show
you is here on the table. In many of our videos
about these heavy elements we've talked
about accelerating a light element onto
a target and creating the super-heavy
element, but we usually rather dismissed
what the light element is we said well
it's calcium... plus element calcium 20
plus 95 makes 115... it is actually a very special

Chinese: 
我現在位於俄羅斯杜布納的
核能研究聯合學院
這裡製造出了許多超重元素
我要讓你們看看製造這些元素的
一個絕對關鍵的東西
這可能是你們看過最昂貴的化合物
而我要給你們看的樣品
就放在桌上。
在很多我們的影片中，有關重元素的，我們說的是
把一個輕元素往一個目標上加速
產生出超重元素
然而我們常忽略掉
那個輕元素是什麼，好吧
就是鈣，鈣20(原子序)
加上95就是115。事實上這是一個很特別

Portuguese: 
Estou aqui no 'Joint Institute for
Nuclear Research' em Dubna na Rússia, o
lugar onde tantos dos elementos super-pesados
foram criados e eu vou
mostrar-lhe um componente absolutamente fundamental
para fazer esses elementos e também
provavelmente o composto mais caro que você
já viu. E o exemplo que eu vou mostrar
está aqui em cima da mesa. Em muitos dos nossos vídeos
sobre estes elementos pesados ​​nós falamos
sobre acelerar um elemento leve até
um alvo e então criar um elemento super-pesado,
mas nós geralmente não comentamos
sobre qual elemento leve era, bem,
é o cálcio... elemento cálcio 20
mais 95 faz 115 ... é realmente um isótopo muito

Chinese: 
的鈣同位素，叫鈣-48
它存在於自然界，不過存量非常少。
所以必須把它跟其他同位素分離出來
也就是其他種類的鈣原子
且因為鈣沒有任何氣態化合物
所以得逐個原子的分離
用的是大型磁力分離器
所以才會這麼昂貴。
我們這裡有的是碳酸鈣
裡面的鈣都是鈣-48，這東西實在是太貴
我的手都在抖了，他們也不讓我碰它
不過透過這支筆
你可以看看兩克的碳酸鈣有多少量
還有這些要價，如果你真的想買的話

Portuguese: 
especial de cálcio, chamado de cálcio 48.
Ele ocorre naturalmente, mas em uma abundância
muito pequena. Por isso, tem que ser
separado dos outros isótopos, os
outros átomos de cálcio e porque
o cálcio não tem quaisquer compostos que
sejam gasosos,
ele literalmente tem que ser separado átomo por átomo,
em um grande separador magnético e
por isso, é muito caro. Portanto, temos aqui
carbonato de cálcio, mas que apenas
contém cálcio 48. É tão valioso e
minhas mãos tremem tanto; que não estou autorizado a
tocá-lo, mas aqui com esta caneta você pode
ver a escala aproximada dos dois gramas
de carbonato de cálcio, que valem
pelo menos se você quisesse comprar,

English: 
isotope of calcium called calcium-48.
It occurs naturally but in a very very,
small abundance. So it has to be
separated from the other isotopes the
other atoms of calcium and because
calcium doesn't have any compounds that
are gaseous,
it literally has to be separated atom by
atom, in the large magnetic separator and
so it is very expensive. So here we have
calcium carbonate but which just
contains calcium-48. It's so valuable and
my hand shakes so much; I'm not allowed to
touch it, but here with this pen you can
see the approximate scale the two grams
of calcium carbonate here which is worth
at least if you wanted to buy it would

Portuguese: 
custaria cerca de meio milhão de dólares.
São 250 dólares por miligrama.
Um miligrama é a menor quantidade que você
pode facilmente visualizar. Você está pagando pelo cálcio.
O dióxido de carbono e oxigênio
vêm gratuitamente. Todas as coisas vêm com um bônus
quando você compra no supermercado.
Se você comprar cálcio 48 você ganha o carbonato
gratuitamente. A razão pela qual é tão caro
é porque você tem que produzir íons de
cálcio, aquecendo a uma temperatura muito
alta e, em seguida, separando num
campo magnético sob alto vácuo.
E você precisa de um grande equipamento
com enormes eletroímãs, usando uma grande
quantidade de eletricidade e, aparentemente, a
produção em escala industrial deste
material é de 10 gramas por ano. Então, eles produzem cerca de cinco vezes tanto quanto você

English: 
cost you about half a million dollars.
This is 250 dollars per milligram.
A milligram is about the smallest amount you
can see easily. You're paying for the calcium.
The carbon dioxide and oxygen
come free. All things come with a bonus
when you buy them in the supermarket.
If you buy Ca-48 you get the carbonate
free. The reason why it is so expensive
is because you have to produce ions of
calcium by heating it to very very high
temperature and then separating it in a
high vacuum under a magnetic field.
And so you need a very big piece of apparatus
with huge electromagnets using a vast
amount of electricity and apparently the
industrial scale production of this
material is 10 grams a year. So they produce about five times as much as you

Chinese: 
至少得花個50萬元
等於是每毫克250元
1毫克大概是你能用眼睛看到的最小的量了
而你花的錢都用在鈣
二氧化碳和氧都不用錢
當你在超市買東西的時候，買什麼都有紅利累積的
買鈣-48送碳酸根
至於為什麼這東西那麼貴，是因為
產生鈣離子要加熱到很高很高的溫度
然後在高度真空和磁場中把它們分離出來
所以需要有個很大的設備
和消耗大量電力的大型電磁鐵
結果每年量產只有10克。
等於是每年生產量是這個瓶子裡的五倍

Chinese: 
這個同位素(鈣-48)的用途只有在核物理領域
大部分都用在合成超重元素了
這個同位素世界上只有一個地方有生產
就在所謂的"Electro combine"
"Elektrokhimpribor"
在叫作"列斯諾伊"的小鎮裡
大約在烏拉爾山脈的大城"Yekaterinburg"
的北方兩百公里處
所以它就是個壟斷供應商，不過
如果想賺錢
生產鈣-48大概不是你該加入的市場
因為客戶實在太少了
在粒子加速器內不能用碳酸鈣
必須用鈣金屬
有個有趣又簡單的二階段化學反應
首先把碳酸鈣加熱

Portuguese: 
pode ver neste frasco em um ano.
Este isótopo é usado apenas em física
nuclear e a maior parte é usada para
sintetizar elementos super-pesados.
Ele só é feito em um único lugar no mundo.
O chamado: o Electro combine
Elektrokhimpribor, que fica na cidade
chamada Lesnoy que é cerca de 200
quilômetros a norte da grande cidade de
Yekaterinburg, nos Montes Urais.
Portanto, há um fornecedor monopolista, mas se você
quer ganhar dinheiro, fazer cálcio 48 é
um mercado que você provavelmente não deve ir,
porque tem bem poucos clientes.
Você não pode usar carbonato de cálcio nos
aceleradores. Você precisa usar o cálcio metálico.
É uma química simples e bem
interessante de dois passos.
Primeiro você aquece o carbonato de cálcio para

English: 
can see in this bottle in a year.
This isotope is only used in nuclear
physics and most of it is used for
synthesizing super-heavy elements.
It is only made in one place in the world.
The so-called: the Electro combine
Elektrokhimpribor, which is in the town
called Lesnoy which is about 200
kilometers north of the big city of
Yekaterinburg in the Ural Mountains.
So there's a monopoly supplier but if you
want to make money, making calcium 48 is
probably not the market that you should
go in for because there's so few customers.
You can't use calcium carbonates in the
accelerators. You need to use calcium metal.
There is quite interesting and
simple two-stage chemistry.
First of all you heat the calcium carbonate to drive

English: 
off the carbon dioxide. The second stage
involves a variation of the so called
thermite reaction, which we have shown
you before, when you mix the calcium
oxide with aluminium powder and heat
them up and the aluminium powder reacts
with the oxygen because it has a
stronger affinity for the oxygen from
the calcium. The calcium metal, this tiny
sample, sample of calcium-48 is then put
into the ion source of the cyclotron.
This is where they make the calcium
ions. The ion source then generates calcium
ions which are accelerated up to about
the tenth of the speed of light and
smashed into the target. The apparatus
runs at the rate of about one milligram
of calcium 48 per hour. So, here we have

Chinese: 
除去二氧化碳
再來會涉及到類似"鋁熱反應"，之前已經給各位看過了
當你把氧化鈣和鋁粉混合後加熱
鋁粉會跟氧反應
這是因為和鈣比起來，鋁對氧的親和力比較強
產生的鈣金屬，就這麼一小塊鈣-48，被放進迴旋加速器的離子源
這就是產生鈣離子的地方
接著，離子源產生鈣離子
加速到大約十分之一的光速快
然後撞擊目標
設備運作的速度大約是每小時
消耗1毫克鈣-48

Portuguese: 
eliminar o dióxido de carbono. A segunda etapa
envolve uma variante da chamada
reação termita, que já mostramos
antes, quando você mistura o óxido de cálcio
com pó de alumínio e os aquece
o pó de alumínio reage
com o oxigênio, porque tem uma
forte afinidade com o oxigênio do que
o cálcio. O cálcio metálico, esta pequena
amostra, amostra de cálcio 48 é então colocada
na fonte de íons do ciclotron.
Este é o lugar onde eles fazem os íons de
cálcio. A fonte de íons de cálcio, em seguida, gera
íons que são acelerados até cerca de
um décimo da velocidade da luz e
chocam-se contra o alvo. O aparelho
funciona a uma taxa de cerca de um miligrama
de cálcio 48 por hora. Portanto, temos aqui

Chinese: 
所以我們這裡有2克的碳酸鈣
可能鈣占了1.5克
噢 大概再少一點
足夠讓迴旋加速器運作超過一千小時了
不過你看到了，以這個價格(鈣-48)
這個實驗成本很高，不過
迴旋加速器的其他成本也很高
就算你花了50萬元先買了這玩意兒
你還是得再花更多錢才能開始合成超重元素
你可能會想，鈣-48到底有什麼特別的
大家要搞得這麼麻煩
明明花同樣的錢可以買到一卡車其他便宜一點的鈣
原因就是，鈣-48
有最大量多餘的中子

English: 
two grams of calcium carbonate which is
probably one and a half grams of calcium
metal, well perhaps a little less, so this is
enough to run for more than a thousand
hours of cyclotron time, but you can see
with this sort of price it's an
expensive experiment but the other costs
of running the cyclotron are also large
so even if you've spent half-a-million
dollars on buying this
you still have to spend some more money
to start synthesizing your su--
super-heavy elements. You might ask
yourself what is special about calcium
48 that people go to all this trouble
whereas they could get tons of the cheaper
calcium for the same price?
The answer is that calcium 48 has
the largest excess of neutrons.

Portuguese: 
dois gramas de carbonato de cálcio que é
provavelmente 1,5 grama de cálcio
metálico, bem... talvez um pouco menos, então isso é
o suficiente para operar por mais de mil
horas o ciclotron, mas você pode ver
com esse preço, é um
experimento caro, mas os outros custos
de funcionamento do ciclotron são também grandes,
então mesmo que você gaste meio milhão
de dólares comprando isso,
você ainda tem que gastar mais algum dinheiro
para iniciar a síntese dos
elementos super-pesados. Você pode perguntar
o que tem de especial no cálcio 48
que as pessoas tem todos esses problemas
sendo que eles poderiam ter toneladas do cálcio mais barato
pelo mesmo preço?
A resposta é que o cálcio 48 tem
o maior excesso de nêutrons.

Portuguese: 
O cálcio tem número atômico 20, por isso tem 20 prótons e
porque é 48 tem 28 nêutrons.
Quando você está fazendo o elementos super-pesados
quanto mais nêutrons pode conseguir no
núcleo final do elemento pesado
mais provável é de ser estável, de modo
geral o número de nêutrons no
núcleo alvo é fixo. Então, você quer escolher
o elemento leve, o projétil, ser o que
contém tantos nêutrons quanto possível.
Agora, você não tem muita escolha, porque
a identidade do elemento é ditada
pelo número de prótons, se você quiser
adicionar 20 no número atômico do seu
alvo, você tem que usar o cálcio, então você
quer o isótopo de cálcio que tem
mais nêutrons e o número de nêutrons
e o número de prótons no cálcio são ambos

Chinese: 
鈣的原子序是20，也就是20個質子
48，所以有28個中子
當我們要製造超重元素時
最終在此超重原子的原子核塞進越多中子
它就可能越穩定
既然目標原子核的中子數已經是固定的
我們就要讓輕元素，也就是被加速的原子
的中子數越多越好
現實是，我們能選擇的不多
因為一個原子是什麼元素
是由質子數決定的
如果要讓目標的原子序增加20，就得用鈣
結果就是需要一個鈣的同位素
要有最高的中子數
而鈣的中子和質子數

English: 
Calcium is atomic number 20, so it has 20 protons and
because it's 48 it has 28 neutrons.
When you're making the super-heavy element
the more neutrons you can get into the
final nucleus of the heavy element the
more likely it is to be stable, by and
large the number of neutrons in the
target nucleus is fixed. So you want to choose
the light element, the projectile, to be
containing as many neutrons as possible.
Now, you don't have much choice because
the identity of the element is dictated
by the number of protons if you want to
add 20 to the atomic number of your
target you have to use calcium so you
want the calcium isotope that has the
most neutrons and the number of neutrons
and number of protons in calcium are both

Portuguese: 
chamados de números mágicos para um núcleo particularmente
estável. Assim, 28 é um número mágico de
nêutrons, e 20 para prótons. Assim, o cálcio 48 é um
núcleo duplamente mágico. Não tem como ficar
melhor do que isso, e quando você colide o
projétil no alvo, se os dois
núcleos se fundirem em conjunto, em seguida, o
núcleo ainda tem muita energia e
perde parte dessa energia na forma de nêutrons
saindo, e porque ele tem muitos
nêutrons, você ainda vai ter muitos sobrando
no núcleo final. E cálcio 48 tem
sido a chave absoluta para o sucesso da
síntese destes elementos super-pesados
em Dubna, razão pela qual eles são
os principais clientes para a
produção de cálcio 48. O problema

English: 
so called magic numbers for particularly stable
nucleus. So 28 is a magic number of
neutrons, 20 for protons. So, calcium 48 is a
double magic nucleus. You can't get
better than that and when you bang that
projectile into the target if the two
nuclei fused together then the
nucleus still has a lot of energy and it
loses part of that energy as neutrons
coming out and because he's got lots of
neutrons you'll still have plenty left
in the final nucleus. And calcium 48 has
been the absolute key to the success of
the synthesis of these super-heavy
elements in Dubna, which is why they are
the principal customer for the
production of the calcium 48. The problem

Chinese: 
以形成穩定的原子核來說，都是所謂的神奇數字
也就是說，28是中子數的神奇數字
20是質子數的神奇數字，所以是鈣-48
就是兩倍的"神奇原子核"
沒辦法再有更好的了
當這個原子核射向目標時
如果兩個核融合在一起
還會剩下很大的能量
透過損失中子就能減低能量
然而因為中子很多
最後的原子核還會剩下不少中子
對於在杜布納這些超重元素的合成來說
鈣-48是成功的絕對關鍵
這也就是為什麼
他們會是鈣-48生產的主要客戶

Portuguese: 
é o futuro da síntese de elementos, é
que o maior número atômico
de qualquer alvo que tem sido usando com sucesso
até agora, é 98. Califórnio. Assim
você pode ver que só funciona para o elemento 118.
Cálcio: 20. Califórnio: 98. Coloque-os
juntos, você consegue 118, mas se você
quer fazer um 119 ou
120, você tem que ter um
projétil mais pesado. Os cientistas
trabalhando aqui pesquisam o titânio 50.
Mas titânio 50 não é tão bom quanto o cálcio 48,
ele não tem um número mágico de modo
que eles terão que construir um
equipamento mais
sensível se eles tiverem qualquer chance de
sucesso na detecção de novos elementos.
Você continua jogando e jogando mais e

Chinese: 
有問題的是在未來
目前，用來作為目標的原子核中，成功的最高原子序是98
"鉲"
應該能看出只對元素118有用
鈣:20 鉲:98
兩者合併就是118
如果要製造119或120
就需要一個更重的加速原子核
在這工作的科學家把目光望向鈦-50
不過鈦-50沒鈣-48那麼好
它沒有"神奇數字"
所以科學家們必須去建造出靈敏的多的儀器
如果真的有機會能偵測到新元素的話
就是一直撞擊一直撞擊

English: 
is the future synthesis of elements is
that the highest atomic number
of any target that has been successfully
used so far is 98. Californium. So
you can see it just works for element 118.
Calcium: 20. Californium: 98. Put them
together you get a 118, but if you
want to make a 119 or
120 you've got to go to a
heavier projectile. The scientists
working here looking at titanium 50.
But titanium 50 is not as good as calcium
48 it doesn't have a magic number so
they're going to have to build a much
more sensative
apparatus if they have any chance of
success in detecting the new elements.
You go on throwing and throwing more and

English: 
more and eventually after days perhaps
they stick together and you make a big atom.

Chinese: 
一直撞擊，最終，也許花個幾天
有些黏在一起了，你就製造出了一個大原子

Portuguese: 
mais e, eventualmente, depois de dias, talvez
se unem e você fez um átomo  grande.
