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中国发现上万吨“无价之宝”,每吨价值近百亿!日本:又是中国?

 上官靖琪 2024-01-15 发布于江西

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天大的好处怎么又落在中国身上了!2018年,中国广东省河源市发现了多达17.5万吨的铷矿储量,预估每吨价值将近百亿人民币。

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任凭日本人想破了脑袋,他们也没能想明白,为什么每次中国都能找到这种价值连城的“宝贝”。

那么铷究竟是有何神奇之处,为什么我国发现铷矿会让日本如此眼红呢?

铷元素的特性

从外观上看,铷是一种银白色的金属,在常温下呈固态,其密度约为1.53克/立方厘米,这在自然界中的众多金属元素中较低。

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因为密度低的原因,铷这种金属能够轻松地被切割成任意形状。并且在密度极低的同时,铷的熔点也仅仅只有39度左右。

这样的特性注定了铷这种元素提炼起来并不会太困难。最重要的是,铷具有十分良好的导电性。

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众多特性让铷这种元素能够在人类的日常生活中发挥出更大的作用。那么铷都能够被应用到哪些领域之中呢?

铷到底有多重要

目前来说铷最广泛的用途之一,在于对原子钟的制造上。无论是因为日常生活中对时间要求的准确性,还是现代科技发展对高精度时间测量的需求,原子钟都在其中扮演着十分重要的角色。

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当下原子钟主要是利用原子核跃迁、稳定谐振器以及CPT技术来实现精准计时的。

在原子核跃迁之中,原子钟首先利用铷原子的内部电子结构来生成一个非常稳定的频率信号。通过诱导铷原子发生特定的跃迁过程,可以生成尖锐的谐振峰。

在这之后再使用冷磁共振技术(例如冷原子钟或腔外监听器)来检测和放大铷原子的共振信号。

将原始参考信号与时钟系统中产生的输出频率进行比较,并触发反馈机制进行调整,以保持时钟的准确度。

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由于铷元素具有极高的稳定性,一般来说运用铷进行计时的原子钟的误差非常小。而原子钟在高端科技领域的作用是不言而喻的。

像全球导航系统、无线通信、天文观测、科学实验和金融交易这些领域,都离不开原子钟进行校准时间。

除了应用于原子钟之外,铷在光谱分析中的应用也十分广泛。

光谱分析是一种常见的科学技术,广泛应用于化学、物理、天文学等领域。而铷元素在光谱分析中扮演着关键角色。

铷离子对可见光谱范围非常敏感,尤其对红外光线有很高的吸收特性。这使得铷在光谱分析实验中成为一个重要目标元素。

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利用铷原子或离子在特定波长的激发下产生的吸收峰,可以进行物质的检测和分析。

通过精确调节仪器和使用具有高分辨率的光谱装置,在相应吸收峰位置上观察或记录变化,能够推断所测样品的组成。

稳定同位素铷-85(85Rb)和铷-87(87Rb)在光谱分析中也常用作稀释标准物质。通过测量同位素比例,可以验证实验设备的精确度,并进行定量分析。

铷也在核磁共振中起到不可或缺的作用。铷具有丰富的核磁性质,该同位素拥有奇数个中子和偶数个质子,使得其原子核存在非零自旋量子数,具备参与核磁共振的能力。

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通过核磁共振技术,可以测定铷原子核所处化学环境对其核磁共振信号位置的影响。这个参数称为化学位移,反映了铷原子核周围电子密度和环境的特征。

根据化学位移信息,可以推断出物质的组成和结构。

除了传统的核磁共振技术,基于铷的核磁谱成像也是医学诊断中的一项关键应用。通过利用铷原子核在外加磁场和无线电波激励下的共振现象,可以获取人体内部组织的三维结构图像,并辅助进行疾病诊断与治疗。

这种核磁共振技术,最常见低应用就是在医疗领域。

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最后,随着对清洁能源和可再生能源需求的增加,高性能储能技术迎来了快速发展。在这种背景下,铷离子电池作为新型能量储存装置备受瞩目。

铷离子电池是一种通过铷离子在正负极之间的移动实现电荷传输和电化学反应的储能设备。它采用类似锂离子电池的结构,但使用了铷离子而非锂离子。

相较于传统锂离子电池,铷离子电池具有更大的离子半径,可以提供更高的储能密度,使得电池单体能够容纳更多的能量。

并且铷离子电池的高离子迁移速率使得充放电过程更快,能够满足高功率需求。从以上这些铷的应用不难看出,这种元素对于人类生活有多么的重要。

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那么我国的铷储备量究竟如何呢?从总量上看,中国是世界上铷矿产资源较为富集的地区之一,拥有多个多个富含铷的矿床,并且主要分布在川西北、滇东南和华北等地区。

从2018年公布的数据来看,我国当前总体的铷储存量达到223.68万吨,主要分为碱性花岗岩型 矿床和云母型铷锂矿床。

前者主要分布在川西北和华北地区,而后者则主要分布在滇东南等地。不过虽然我国的铷储存量高达200多万吨,但在世界上的储量并不算突出。

目前世界上铷储存量最多的国家是美国,它们主要盛产铷的地方在密歇根、德克萨斯等州,其铷储存量占据世界总储量的五成以上。

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随着时代的进步,科技水平将会不断提升,而铷的重要性也将越来越被凸显出来。至于为何日本在我国发现铷矿之后“酸了”,也很好理解。

作为一个国土面积只有37.8万平方公里的岛国,日本的资源储备本就稀少,更别提像铷这种稀有资源。

中日两国同位于东亚地区,彼此之间存在着竞争关系。我国在铷储量上的领先,也就意味着未来将在科技的发展上快日本一步。

因此,也难怪日本会在我国发现铷矿之后,大呼:为什么运气每次都眷顾中国了。

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