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為何鈹在宇宙中很稀少?


實(shí)驗(yàn)室k / 2019-01-15

       某種元素在周圍的環(huán)境中越多,生命體就越有機(jī)會(huì)嘗試這種元素的電子軌道的潛力。有一種元素就淋漓盡致地體現(xiàn)出了宇宙與人體的關(guān)系。

       原子序數(shù)為4的鈹明明比碳、氮、氧更輕,卻在宇宙中難覓蹤影。人體內(nèi)也沒(méi)有這種元素。一般來(lái)說(shuō),組成人體的元素大多集中在周期表的上方(比較輕),但鈹顯然不符合這條規(guī)律。因?yàn)橛钪嬷械拟敽苌伲佥p也不會(huì)出現(xiàn)在人體中。

       即便在科學(xué)發(fā)展日新月異的今天,鈹?shù)挠猛疽卜浅S邢?。核反?yīng)堆會(huì)用鈹做減速劑,以降低核反應(yīng)堆內(nèi)中子運(yùn)動(dòng)的速度。用于觀測(cè)宇宙的空間望遠(yuǎn)鏡也會(huì)用到鈹。然而這幾種用途都局限于專業(yè)領(lǐng)城,和我們的日常生活相距甚遠(yuǎn)。

       那么宇宙中,鈹為什么這么少呢?

       問(wèn)題出在鈹?shù)男再|(zhì)上。是一種非常穩(wěn)定的元素,由4個(gè)質(zhì)子與4個(gè)中子組成的鈹8剛剛形成,會(huì)立刻分解成2個(gè)氦原子,所以字宙中只存在少量多出一個(gè)中子的鈹9。

       而3個(gè)氦原子結(jié)合在一起便成了碳原子。碳比氦更穩(wěn)定,碳原子一旦形成,就不會(huì)分裂成3個(gè)氦原子。照理說(shuō),2個(gè)氦原子相撞的概率比3個(gè)氦原子相撞的概率高得多,所以碳本該比鈹8少。但由于鈹8極不穩(wěn)定,宇宙中碳12的含量就相對(duì)多了。

       于是碳成了地球生命體的必備元素。如果鈹8比氦更穩(wěn)定,說(shuō)不定地球上就不會(huì)誕生現(xiàn)在這樣的生命體了。從這個(gè)角度看,不穩(wěn)定的鈹8也許是我們的大恩人。


       鈹前后的鋰與硼也比較少,只是不如鈹那么稀有,因?yàn)檫@兩種元素質(zhì)子與中子的數(shù)量組合碰巧不太容易湊到。

       那在人體中能找到這兩種元素嗎?鋰是完全沒(méi)有,硼倒是能找到一些。

       現(xiàn)在人們對(duì)鋰的需求很大,因?yàn)樗苡脕?lái)做鋰電池。但它的儲(chǔ)量很少,這直接導(dǎo)致電池的成本居高不下。

       提起硼,大家一定會(huì)立刻聯(lián)想到眼藥水。因?yàn)榕鸩蝗菀状碳ぱ劢Y(jié)膜,卻有抑制細(xì)菌繁殖的效果,人們常把它加在眼藥水里當(dāng)防腐劑。

       換言之,鋰與硼離我們的日常生活更近一些。然而,和原子序數(shù)排在它們后面的碳、氮、氧相比,鋰與硼就算不上什么常見(jiàn)的化學(xué)元素了。


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