比黄金还珍贵的剧毒物质,用于造飞机和望远镜,铍开采困难很大?
我国新疆发现了一种非常珍稀的贵金属,其珍稀程度甚至比一直处于风口浪尖的稀土还要高,而且它的价格也要比黄金等贵金属要高。我国新疆的铍储量大约为4万吨,具体要如何开发利用这些铍,是否要进行商业化开采,还在讨论中。
具有剧毒的铍
铍具有独特的强度、重量和特性,可用于制造手机、宇宙望远镜和飞机等,不过处理这种金属的工人需要非常小心,因为暴露在空气中的铍具有剧毒。关于铍,还有一个很有趣的特征是,它是甜的,不过因为有剧毒,也没有人能够真正品尝它。
铍也被国际癌症研究机构列为致癌物,这意味着如果有一位从事开采铍或加工铍职业的人,并且他每天都要接触铍,那么他有很大的概率会患上肺癌。尽管铍具有毒性,但该元素因其独特的品质而非常有用,世界各地都有展开的商业开采项目。
比如,铍是众类型金属中最轻的金属之一,同时它也是轻金属中熔点最高的金属之一。铍的弹性模量比钢大三分之一,而且是非磁性的。另外,铍还具有优越的导热性,在常温下足以抵抗空气对它的氧化。
铍的珍稀性就代表着它并不是随处可见的,人类已知的证据表明,铍大约仅存在于30种矿物中,包括绿柱石、金绿宝石和辉石。绿柱石是该元素及其化合物最重要的来源,也是商业化铍开采的重要来源。
铍有什么用处?
铍的一个重要化学特征是,它的原子序数低且对X射线的吸收非常少,因此铍最古老最常见最重要的应用是用于X射线管的辐射窗,它的存在能够帮助避免X射线图像中出现伪影。它的原理就是因为铍几乎不吸收X射线,因此可以减少热效应。
低原子序数是一个很重要的特质,除了被用于X射线,它还会被用在大型强子对撞机上。铍的低密度使要发生碰撞的产物不会发生明显的相互作用,同时它的刚度还可以帮助在管道内产生真空以减少与气体的相互作用,铍还具有热稳定性,能够保持大型对撞机的温度稳定。
飞机、尖端航天器、卫星和韦伯太空望远镜等一系列需要依托高精尖技术和最新前沿材料的产物中,都有着铍的身影,铍主要被用作这些物品中的小零件原材料。还一直有科研团队研究铍能否做火箭燃料,但是结果未知。
铍还可以帮助测定地球的历史,通过一种称为宇宙成因核素测年的技术,科学家可以通过测量岩石中铍10的水平来确定岩石的存在时间。宇宙成因核素测年技术同样应用广泛,冰川前进和后退、岩石滑坡、流星撞击和熔岩流等事件的时间都可以被这种技术测算。
民用方面,少数的高端自行车车架是用铍制造的,主打轻型且耐撞。1998年到2000年,迈凯伦一级方程式车队曾使用过带有铍铝合金活塞的梅赛德斯奔驰发动机,不过这一使用遭到了当时其他车队的抗议。
如果将约百分之2的铍混入铜中,就能形成一种新式合金,名叫铍铜,其强度很强,大约是纯铜的六倍。由于铍合金具有弹性、导电性、导热性、高硬度、非磁性以及良好的耐腐蚀性,因此它的应用非常之广泛。
开采困难很大
铍的用处很大,但是量又很少,并不是随处可见,因此价格也随之水涨船高,但是新疆的4万吨铍被发现后,要不要开采、如何开采却一直是个问题,很难得出最终的答案,归根结底,还是铍的开采成本较高。
铍的开采成本高是从两方面来说的,一方面就是金钱方面。开采铍就和开采其他的稀有金属、稀土一样,它不像是挖煤,挖个竖井就能开采,而是需要使用具有放射性腐蚀性的化学产物共同工作才能进行开采。
这不仅本身的成本就拉高了,对周围的环境也是一种不可逆的污染和损害,而治理环境、保护环境、疏散居民等环节同样也需要计算成本。另一方面,铍会引起铍中毒,这种中毒所带来的人工成本、就医成本和保险成本也都是钱。
慢性铍中毒是一种因吸入铍粉尘或烟雾而引起的疾病,一段时间大量摄入或长时间逐量摄入都会导致中毒,而中毒后的患者基本是无法根治的。这也是为什么国际癌症研究机构将铍和铍化合物列为了第一类致癌物。
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