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        遇水就化卻比黃金還貴,金屬中脾氣最差的銫,到底有什么用?

        發布時間:

        2021-09-15


          提到脾氣最差的金屬,銫一定當仁不讓。但是它卻以極其不穩定的特質,登上金屬中的“神壇”。身價遠遠高于黃金,這種碰都碰不得的金屬對我們來說有何意義?我們今天就來從科學角度了解一下金屬銫。
          銫是一種單質為金黃色的活潑金屬。銫和自然界中我們經常見到的金屬最大的不同之處,就是這種元素非常不穩定。它的熔點為28.44攝氏度,握在手中就可以熔化,還會把皮肉燒焦,因此這種金屬,我們“碰也碰不得”。因為自身極低的熔點,使它在空氣中非常容易氧化。而且這種金屬和水發生反應時釋放出的能量比鈉還要高,能迅速生成氫氣并發生爆炸。只需要2克的銫就可以炸碎一個瓷浴缸。
          因為銫的化學性質極為活潑,在自然界中沒有單質形態。他們大部分以鹽的形式存在,也會存在于礦物質含量比較多的水中。因此銫元素的發現也非常不容易。而且和一般金屬不同,銫元素沒有金屬普遍具有的堅固性,可以稱得上是世界上最柔軟的金屬元素之一。
          你絕對想不到,這樣性質活潑的金屬,居然要放在煤油中保存,這是因為煤油可以為銫隔絕空氣和水。它的神奇之處還在于,當光線照射到金屬銫上,銫居然能釋放出一束電子。我們可以利用這個性質制作光電管,比如大型商場和機關里的電子門都是靠光電管控制的。
          隨著人們對它的深入研究,它又有了新作用,那就是被制成“銫原子鐘”,當作時間計量標準。別看它性格火爆,但銫的精確性卻是一般金屬比不上的。用它做成的鐘表可以精確到十億分之一,連續使用30萬年也不會產生一秒誤差。還能用一微秒作為單位來進行計量,是天文測量和航天飛行器所不可或缺的工具。
          而隨著航天技術的發展,銫元素的應用領域也越來越廣泛,人們發現銫原子外層電子很容易被激發放射出來,然后變為帶正電的銫離子。高電壓和強磁場的共同作用,使銫離子產生的推力要比傳統燃料高很多。這對于需要高能量、高推力的航天器發動機而言,銫制成的燃料讓機器如虎添翼。這也從很大程度上解決了航天領域所面臨的燃料動力不足的問題。
          而銫離子航天器發動機的工作原理其實很容易理解。當發動機運轉后,銫燃料就會因為和空氣充分接觸而變得活潑,還會釋放大量的銫蒸汽。這些銫蒸汽會經過離化器進行第二次“加工”轉變為帶著正電荷的銫離子,這些銫離子在極強的互動作用下就會產生能量。
          最后在磁場作用下,這些能量被加速到每秒一百五十公里,并把航天器從噴管噴射出去,同時給火箭強大的推動力。
          除了以上兩個方面外,人們還在日常生活中用它來輻照儲存食品、在醫學上用來治療癌癥、殺菌、以及進行輻射育種??梢哉f隨著科技的飛速發展,這種金屬已經被人們開發出了越來越多的新用途。

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