文章
趣味科普
奇闻大曝光
奇趣历史
勵志人生
天文科普站
古墓古董
三國歷史
野史分享站
民國軼事
名人历史
社會新聞
科技生活
名人詩詞
遊戲資訊
全部
    
世界上最貴的金屬,21.8分鐘,1克價值10億美元
2023/11/25

    1869年,德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫發現了元素周期律,為了能更加快速、準確地預測各種元素的特性及其之間的關系,他將原子量按照從小到大的順序進行排序和歸納,最終制作出世界上第一張化學元素周期表。

    截至2017年1月15日,元素周期表總共陳列了118個元素,其中锎因為單價能達到黃金的65萬倍,被人們稱為世界上最貴的金屬。

    可是有一種元素比它更為昂貴,它可以說是元素周期表中最貴的元素,雖然它只能存在21.8分鐘,但是達到了1克價值10億美元!這就是元素鈁(Fr)。

87號元素——鈁

    55號元素銫(Cs)是一種淡黃色的活潑金屬,并且它的金屬性是已知元素中最強的。它的密度為1.87克每立方厘米,沸點是668攝氏度至705攝氏度。

ADVERTISEMENT

元素銫(Cs)

    銫的熔點極低,是接近室溫的28.40攝氏度,在空氣中特別容易被氧化,在水中更是會發生劇烈的反應產生氫氣并且爆炸。當初門捷列夫指出一種世界上存在一種相對原子質量比銫大但是化學性質與銫相近的堿金屬元素。

    之后莫斯確定了該種元素在元素周期表中位于55號銫的下方,又根據從小到大的原子量確定它的原子序數是87。但是當時的人們還沒有找到這種元素,便把這種元素暫稱為「類銫」。

福島核電站發現銫元素

    在之后的研究中,人們確定了鈁就是87號元素。科學家們經過觀測后得出鈁的相對原子質量為223.0197,原子半徑為0.27納米,密度1.870克每立方厘米,鈁的化學性質也與猜測的一樣,與銫極為相似。

    鈁是天然存在于自然界中的最后一個元素,是自然界中最后被發現的元素,它是有銀白色金屬光澤的質軟、有放射性的固態元素,是放射性元素Ac-227的α衰變產物,是地球上除了砹之外最稀有的元素。

87號元素鈁

    在經過多次計算后,科學家們發現在物產資源豐富的地球的整個地殼中鈁的含量卻僅有30克左右,這不禁讓人驚嘆鈁的數量過于稀少。

發現歷程

    化學家們為了找到87號「類銫」,進行了曲折的探索。

ADVERTISEMENT

最初,人們因為它屬于堿金屬元素,便想方設法,試圖從鹽中尋找它。

死海

    1925年夏天,英國化學家費里恩德特試圖從死海取水提取「類銫」元素,可是在一些化學分析和光譜分析后卻一無所獲。可見從鹽中提取「類銫」是失敗的。

    1925年至1939年,多布羅謝爾多夫、杰拉德·J·F·德魯斯、弗雷德里克·H·洛林、弗雷德·艾利森等眾多著名的科學家一直堅持不懈、潛心尋找著「類銫」元素,可惜「類銫」元素未被發現的特殊性質使他們都無功而返。

居里夫人

    雖說科學家們在尋找「類銫」的道路上多次多次碰壁,但是永不言棄的信念支撐著他們。1939年,峰回路轉,科學家們在尋找「類銫」的事業上迎來了曙光。

    居里夫人的學生,法國女科學家瑪格麗特·佩里在研究錒的同位素Ac-227的α衰變產物時,意外發現了一種存在衰變能為80keV的衰變產物,經過進一步的檢測確定了這就是費解人們幾十年的87號元素!瑪格麗特·佩里為了紀念她的祖國法國,便把87號元素改稱為francium(鈁),1949年IUPAC確定了元素符號Fr。

世界上最不穩定的天然元素之一

    眾所周知,居里夫婦在汗水和淚水中,堅持不懈下發現一種具有很強放射性的新元素——鐳。鐳的重大發現是科學界的一座里程碑。

ADVERTISEMENT

居里夫婦

    可是在居里夫婦獲得諾貝爾物理學獎的亮麗背后是他們長期在惡劣的實驗環境中從事放射性物質的研究工作下逐漸病弱的身體,由于條件限制,他們受到了放射性元素的侵襲,最終患上白血病去世了。

    經過研究,科學家們發現「鈁」也是具有放射性的元素,即使在很好的防護下,長期研究鈁元素,科學家的身體也會或多或少受到放射性元素的侵襲。

白血病小知識

    鈁被稱作世界上最不穩定的天然元素,更是因此被登記為吉尼斯世界紀錄。由于27攝氏度的熔點,677攝氏度的沸點和活躍的化學性質。「銫」與水會發生劇烈反應產生爆炸,「類銫」的鈁被提取出單質后甚至會在空氣中爆炸。

    此外,鈁具有極短的壽命和半衰期,即便是壽命最長的Fr-223的壽命也僅有21.8分鐘。

ADVERTISEMENT

科學家們試圖在實驗室制造出大量的鈁進行觀測,可是鈁的穩定性極差。

鈁元素小知識

    由于較短的壽命,它極短的時間就會消散,合成出來的鈁也就馬上就消散了。科學家們根據之前的數據計算,如果人工合成1克鈁,將投入不低于10億美元的成本,因此人們很難人工合成鈁,不少人也都暫停了這一項目。

    在鈁元素被發現以來,人們就認為它在醫學診斷癌癥方面會有較大的用處,但是由于活潑的化學性質、極短的壽命半衰期、稀少的數量、昂貴的價格、媲美「鐳」

ADVERTISEMENT

的放射性,人們只能停下了對它的研究。正是因為鈁元素單質稀少、提取成本過高、具有一定的危險性,一克鈁的價格才會達到10億美元。

總結

    在一克鈁價值10億美元的背后,是地殼中僅有30克左右的含量,是不低于10億美元的提取成本、是科學家們的健康和家屬們的擔憂。但是不少科學家卻為了讓科學造福人類,不顧科研過程中的危險沖在最前面。

    現在他們更是為了讓鈁等元素在造福人類的方面發光發熱而努力奮斗。伽利略曾說,「科學的唯一目的是減輕人類生存的苦難」。隨著時代的發展,我們會發現越來越多的元素,也期待有越來越多優秀的科學家的出現。

嚴禁無授權轉載,違者將面臨法律追究。

「媽,你當年咋看上我爸的?」網友曬父母結婚照引共鳴:已經笑抽了
2023/03/26
都嗑了什麼?網友將《蘋果日報插圖AI化》到底誰才是被惡搞的?!
2023/03/17

ADVERTISEMENT

8+7不能在高了,這台Gogoro原本停好好的,但三小時候卻GG了...讓車主火大並且大罵!
2023/03/26
「可以幫我把口袋裡的手機修掉嗎?」PS大神最後回傳「一系列完美作品」讓網友都笑了!
2023/03/30
百萬換裝網紅直播關濾鏡!清純萌臉「秒變猛男」,忠實粉絲崩潰:被騙慘了
2023/03/26
摩西分紅海? 史上最狠釘子戶「大橋被劈成兩半」 他家變景點被圍觀:就是不走!
2023/03/26
網友幻想「如果這些名人變成平凡人」沒錢又沒名的生活會是什麼模樣呢?
2023/03/30
比原版還搞笑!《用AI重新繪製經典迷因》相似度超高但手指的處理不行啊...
2023/03/17
他求助PS大神「能讓我看起來比爸爸高嗎?」回傳的照片讓他笑哭了!
2023/03/30
6個「超狂本土電視劇」的超荒謬梗照,不管看幾次都笑到並軌。「最後一幕」你看得懂嗎?
2023/03/27