ba是什么元素 ba是什么元素怎么读

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在科技日新月异的今天,不仅是传统的材料让科学家们给玩出了花,还有一些我们很少听到的冷门材料,同样具有不俗的前景。就比如新疆发现的铍矿,价值超过了稀土矿,将来会成为一新的航天材料。航空航天科技或许很多人对铍这个元素并不是很熟悉...
ba是什么元素 ba是什么元素怎么读

在科技日新月异的今天,不仅是传统的材料让科学家们给玩出了花,还有一些我们很少听到的冷门材料,同样具有不俗的前景

就比如新疆发现的铍矿,价值超过了稀土矿,将来会成为一新的航天材料

航空航天科技

或许很多人对这个元素并不是很熟悉,对它的了解也就停留在背元素周期表,它在第一句“氢氦锂铍硼”里面。

氢和氦我们都比较熟悉,它们是宇宙中数量第一多和第二多的元素。

锂有锂电池,硼有硼砂、硼酸等消毒杀毒的药剂,那么铍有什么作用呢?

铍一般很少被用在生活中,所以大家对它的了解可能比较少,但是在很多高科技领域,铍是必不可少的材料

铍矿资源

越来越铍

铍元素位于第二周期的第二主族,是锂的邻居与镁和钙同族

虽说是同族,但是铍元素和它的名字一样,特别皮,它竟然“叛变”了第二主族,跑去和第三主族一起玩,变成了两性金属

既能溶于酸也能溶于碱,不仅如此,它还做了一个违背祖宗的决定。

铍在语速周期表上的位置

我们都知道,金属更偏向于形成离子化合物,比如氯化钠、氯化钾、硫酸镁等,但是铍元素更偏向于形成共价键,它会呈现与同族元素完全反常的化学性质。

铍在空气中会与氧气反应生成氧化物,所以铍的化学性质在常温下并不活跃,即便加热到红热状态,它也稳如老狗。

还有一点,与铍同主族的镁和钙,它们的离子在适量的情况下对人体没有危害,反而对人体还有一定的帮助。

人类吃的钙片

但是人体不能存在任何铍铍是有毒的,即便是单质的金属铍也是有微量毒性,在接触含有铍的物品时,需要非常小心。

铍被排出人体的速度非常缓慢,引起器官的病变甚至是癌变。

因此在新疆发现的铍矿,其实非常危险,具有很强的毒性,附近的水源和土壤里面也会含有铍,采矿的工人们需要小心。

虽然铍元素很皮,而且还具有毒性,但是它的作用却是非常大的,比稀土元素还要宝贵。

铍是危险的元素

铍的作用

铍所在的第二主族一共有6种元素,它们还有一个名字碱土元素,分别是铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra),其中铍又被称为“轻稀有金属”。

从名字就能看出,铍在地壳中的含量比镁还有钙少很多。

铍含量少,但是作用大,航空航天、核电站、放射性治疗中都有它的身影。

铍的密度很小,性质稳定,可以被当做航空金属加以利用。

碱土元素家族

如果使用传统的材料,人造卫星每增加1千克,整个火箭的重量就要增加500千克,对于航天器械来说,重量都是精打细算的。

常用的航天金属是铝和钛,铍的密度比它们要小很多,强度是钢的4倍以上,使用它来代替铝和钛,可以有效减轻火箭的重量

大部分金属会反射X光,所以我们照片子,才会将骨骼这么清晰地展现,因为骨头中含量最高的就是钙。

但是铍可以被X光透过,被称为“金属玻璃”,常被用于X射线管的小窗口

人造卫星

并且铍的原子核在被X射线、伽马射线等照射时,会产生中子,因此它是核工业中的重要中子源

中子是引发核裂变、核聚变的重要因素,总之,不论哪种核反应,都离不开中子轰击原子。

然而,中子也是产生辐射最重要的原因,核被与辐射联系在一起,就是因为在反应过程中总会有多余的中子产生

铍不仅是中子源,也是很好的中子减速器

核裂变产生多余的中子

为了保护周围不被中子攻击到,一般的核反应堆都有一层减速带,包裹在外面。里面就含有铍,这样多余的中子才不至于逃逸到外面引发危险。

铍的氧化物还具有反射中子的效果,可以有效保护核反应堆四周。

人类使用铍元素的时间比较久远,在上个世纪40年代以前,铍就被用于医疗和中子源领域。

在40至60年代,发现它对中子有一定的吸收、反射作用,因此被广泛用于核反应领域。

60年代以后,被投入到航天领域工作。

新疆发现的铍,将被用于我国未来的航空航天,未来某一天,它会出现在火箭上。

核反应堆装置

含量太少了

如果使用钛和铍制作同一个人造卫星,钛完成后的质量是700多千克,而铍制作的卫星,160千克都不到。

然而就是这样的铍,它大部分都是蕴含在矿石里面,全世界的储量只有大约40万吨

所以,此次新疆发现的铍,不会轻易出口,作为未来航天材料的储备。

目前工业上只有两种铍矿具有开采的意义,一种是绿宝石,它是铍-铝硅酸盐矿物;另一种则是羟硅铍石,用于提取铍-铜合金

含有铍的矿石

我国的铍储藏量大约2.1万吨,开采成本非常昂贵,目前还没有必要将其投入使用,因此新疆的铍矿山不会被开采,也就不会出口铍矿石

铍矿的开采和稀土矿一样,需要使用大量的化学药剂,甚至于还要动用放射性元素,对周围的环境破坏非常严重

发现铍矿的地方位于新疆和田,这里也是我国著名玉石和田玉的产地,由于长期的开采,和田地区的环境污染非常严重

新疆和田地区出产的和田玉

为了保护当地的环境,以及考虑到铍是具有很强毒性的金属,暂且不会开采这些铍矿。

某种程度上说,铍比稀土金属还要贵。所谓稀土金属,是指镧系、钪、钇等十几种金属的统称,它们常常聚集在矿石里面,因为十分稀少,被称为稀土矿

全世界有大约250种稀土矿,它们中各元素的含量和种类也不同。

作为曾经的稀土大国,我国在上面栽过很严重的跟头,因此对于此次的铍矿石,我国决定在没有发展出成熟的开采技术之前,以保护为主。

稀土矿石

稀土悲剧

我国曾经是稀土矿的重要出口国,原本的稀土储备占据了全世界的71.1%,然而由于过度的开采,我国的稀土含量目前仅占全世界的23%

在我们出口的时候,国内的稀土提纯技术还不够先进,所以我们低价出口原稀土矿高价购买其他国家提纯之后的稀土金属

等到我国将稀土的技术发展起来,准备开展我国自己的稀土工业时,我国的稀土储备量出现了暴跌,以至于我国需要向国外进口稀土矿

稀土开采

曾经因为开采稀土,我国破坏了大量的山体、土地,并且造成了非常严重的环境污染。

稀土开采属于重金属行业,会产生大量的重金属离子进入水源、土壤之中,很多稀土矿周围的农民以及参与稀土开采的工人,都患上了严重的疾病。

当时监管不严,导致私自开采稀土的情况非常严重。

这样的结果就是中国的稀土产量严重过剩,是全球稀土消费的3倍以上,导致稀土价格下跌,我们用“白菜价”卖出去了很多稀土矿。

开采稀土过后的土地

最便宜的时候,稀土矿氧化铈的价格仅为1千克18元比猪肉都便宜

据粗略统计,我国的稀土有大约三分之二已经外流,剩下的稀土储量很有可能不够自身的发展。

为此我国开始限制稀土的开采以及出口

稀土在多个领域都有重大的作用,其中包括电子产业、超导体材料、激光、核工业等,尤其是在军事领域,稀土的意义不言而喻。

稀土元素主要是作为添加元素,提升原本元素的各种性质,改善它的性能。

电子产业需要稀土材料

有了稀土元素的前车之鉴,我国这次会好好保护新疆的铍。

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    2022-11-27 08:16:01
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