分享

元素故事:锂——制作氢弹的原料

 心容乾坤 2023-10-13 发布于河北

锂是元素周期表中的第3号元素,本来常人很难接触到锂,但是由于锂离子电池的普及,锂已经渗透到我们日常生活的方方面面。金属锂是一种白色的金属,非常软,用小刀就可以轻松切割。锂除了在锂电池之外,还在氢弹、冶金工业等多个方面都有应用。

【世界上最轻的金属】

锂是已知金属中密度最小的,仅有0.534克每立方厘米,只有水的一半。因此锂虽然是一种金属,但是却可以漂浮在水中。锂的性质十分活泼,遇见空气和水都会剧烈放热。一般保存这样的活泼金属,都会把它们淹没在煤油或者石蜡油中。但是锂实在太轻了,即使放在石蜡油中,锂还是会飘起来。所以我们会用固体的石蜡或者凡士林把锂包起来保存。

【锂名字源于石头】

锂的名字源于希腊语,本义是石头的意思。1817年,瑞典化学家阿弗韦聪在研究透锂长石这种石头的时候发现了锂,因此取名叫“石头”。1855年,德国化学家本森和英国化学家马其森用电解熔融氯化锂的方法合成出了金属锂。而锂的工业化生产则要到1893年,从发现锂到大规模合成锂过了近76年。

【氢弹的原料】

氢弹利用氘和氚发生核聚变而产生巨大的能量。最早美国的氢弹就是用了纯的液体氘和氚。液体的氘和氚需要在非常低的温度、非常高的压力下保存,这就需要巨大的低温设备和加压设备。因此美国的第一颗氢弹重量高达65吨,根本没有实战的价值。因此,后来的氢弹就使用了含有氘的锂盐——氘化锂。氘化锂在常温下就能保存,体积也更小,而且锂会在核反应中转变为核原料氚,非常适合做氢弹。中国的第一颗氢弹就是使用的氚化锂。氚:它也是一种氢的同位素,可以通过核反应制得。在核反应堆中,中子与锂-6(Li6)发生反应,生成氚和氦-3(He3)。这个反应可以用来制备氚,同时也会产生一些氦-3。氚被提取后,可以用于制备氢弹等武器。

【与空气就自燃的有机锂】

有机锂,例如叔丁基锂等等,是世界上最危险的试剂之一。它们一遇到空气立刻自燃(动图所示),燃烧时火势凶猛,几乎每年都有由有机锂造成的伤亡事故发生。不过这些有机锂在有机合成上非常有用,很多场合下人们不得不使用它。

【白色石油】

出于对气候变化的担忧,全球能源结构正逐渐从传统的化石燃料向可再生能源转变。这个过程中,用于储存电能的锂离子电池就显得非常重要了。一方面汽车未来都将使用锂电,另一方面可再生能源的发出的电量极不稳定,需要使用电池将它们发的电预先储存。作为锂离子电池的重要原料之一,锂的战略意义就被凸显出来了,因此锂也被称作白色石油。

全球的锂盐资源主要集中在南美和澳洲。尤其是在玻利维亚、智利和阿根廷三国交界的地方,有着全球70%的探明锂资源,被誉为下一个“海湾地区”。中国对于锂的进口依赖度非常高,大约有70%,如何降低我们对于锂的依赖、防止被卡脖子将是未来锂电池发展的重要方向。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多