【康馨雷电电子医学】剧毒的玫瑰—应用医学邻域：铍

四号元素“铍”是一种宝石元素！

无论是象征爱情幸福的海蓝宝石，还是代表平安幸运的祖母绿，其主要成分都是铍铝硅酸盐。

【美丽的海蓝宝石被称为“爱情之石”，也因为它与水的关系，人们相信它可以捕捉海洋的灵魂。在电影《加勒比海盗》中，如果你仔细观察，就会发现佩戴着许多花哨玩意的水手们，脖子上大多戴着一块蓝色的宝石，那就是海蓝宝石，他们相信那会在海洋上庇护他们。】

【尊贵典雅的祖母绿，远至古埃及法老，近到明清国家领导人，无不对这绿宝石之王心驰神往。】

物以稀为贵，海蓝宝石和祖母绿都只是绿柱石中的两种，之所以如此稀少是有原因的，那就是铍元素在整个宇宙中的稀缺，原子序数第四的铍甚至比锂还要稀少一点。铍的三种同位素铍8，铍9，铍10中，只有铍9稳定，铍8可以由两个氦原子核聚变而成，但是太不稳定，而铍9原子核也很容易与中子或者阿尔法粒子反应，释放中子。

【铍8的半衰期只有7*10-17秒，存在时间极短，似乎这种反应很难发生，但是恒星的巨大和时间的漫长，以及神秘的量子隧穿效应，使得这种反应成为可能。铍元素只能作为碳元素形成的催化剂，铍原子核的这种核反应性能决定了它在宇宙中的稀少，也使我们的绿宝石更加珍贵。】

绿宝石在地球上主要分布在巴西、美国、俄罗斯、南非等地，具有开采用作工业用途的就更少。将铍从矿石中冶炼出来，需要1500度以上的高温，世界上有工业规模提炼出铍的能力的国家只有中国、美国和哈萨克斯坦三个国家。然而需要注意，千万不要被它宝石的美丽所迷惑了，铍其实是有剧毒的，人呼入极微量的铍粉末就可以致死。所以如果在未来铍成为一项产业的话，一定要谨防那些无良资本家们不顾工人死活。

【提炼出的铍金属，置于空气中表面会生成一层致密的氧化膜。】

既然如此困难，200多年前的科学家能够从绿柱石中发现铍元素，自然是不容易的事情。德国化学家克拉普罗特、瑞典化学家伯格曼等人都研究过绿柱石，认为它是一种硅酸铝。1798年，法国化学家沃克兰应邀对绿柱石进行了研究，他用过量的碱处理绿柱石，去除掉其中氢氧化铝，最后得到一种新的“土”。他认为这是一种未知元素，由于这种未知元素形成的盐有甜味，他用代表甜味的“glucine”命名。后来克拉普罗特发现另一种元素钇的盐也有甜味，提议还是用绿柱石（beryl）来命名它“beryllium”，译成中文是铍。

【铍的发现者：沃克兰。】

你可能会想，绿宝石不是很珍贵吗？为什么要把其中的铍提炼出来呢？原来，铍在很多工业上起着很重要的作用。

核反应堆的功臣

前面提到，铍容易与中子反应，一个铍9原子核会接受一个中子，然后变成2个氦原子核，并释放出两个中子，这是不是和原子弹的链式反应很相似？其实这就是一种链式反应，只不过不是放热反应，所以不会像原子弹那样猛烈。铍的这种特性可以让它在核反应堆中成为中子的提供源。此外，铍对快中子有很好的减速作用，因此可以用它来做核反射镜，更加有效的利用中子，也防止中子外泄，对周围的人体、动植物产生辐射伤害。

【这是一个微型核反应堆，其中铍包裹在核反应中心周围，作为反射器。这种微型核反应堆可以用于未来的深空探测器。】

金属玻璃

铍是第四位元素，因此原子核很小，它的X射线透过率在所有的金属中最强，因此铍经常作为X射线窗口的材料，被称为金属玻璃。

【方形的铍箔被安装在X射线显微镜的窗口。】

铍青铜

在青铜中加入一点点铍，可以有效提高青铜的强度，硬度和弹性，并且可以让青铜更加耐腐蚀。这种材料被叫做铍青铜，被用于高端耐磨、耐腐蚀的地方，比如海底电缆等。将铍加入铁或者镍做成合金，也有非常意想不到的效果。

铍目前的成本还是很高，但是可以想象一下，锂以前的成本也很高，但是锂电池的需求促进了锂生产的发展，也因此而降低了成本。成本和需求，有时候是先有鸡还是先有蛋的问题。未来，如果铍的应用发展很快，铍的成本也会降低，也会相应促进铍的应用的发展。铍青铜等合金肯定会走上更多的舞台。

【铍青铜用于海底电缆，我们能在家里就能看到异域的新闻，可以和远在大洋对面的战友并肩作战LOL，得感谢铍！】

未来的航天元素

如果说锂是轻而软，那么铍就是轻而硬。

目前的航天材料主要采用铝，钛正在登上舞台。铍几乎比钛轻一倍，要知道，在航天工业中，一公斤的重量意味着要增加多少的燃料，而燃料本身又要占用重量。铍还有最吸引航天工作者的一点在于它的吸热性能特别强，因此铍已经进入了航天工业的视野，迟早有一天，它将在人类的太空飞船上大放异彩。

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