原子能元素

2　原子能元素——锆

在人类漫长的岁月中，人们以石头作为工具使用了很长的时间。火被人们发现以后，它给人们带来了第一种有用的金属——铜。我们的祖先自此与石器告别，进入了青铜器时代。一直到今天，铜对我们来说，依然是十分重要的金属。

矿石

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而今日，人类又发现了一种在地壳里的蕴藏量比铜还多好几倍的稀有金属——锆。人们在1789年的一种矿石中就发现了锆的存在，但是一直到了35年后，人们才真正地发现了锆元素，它是一种银灰色的金属。

致命的锆在空气中的化学性质并不活泼，但是灰黑色的锆粉却在200℃的条件下就能着火燃烧，发出刺眼的光茫。锆丝也极容易燃烧，微弱的火光就可以将锆丝点燃。

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关于锆的小知识

虽然锆丝极容易点燃，但是人们还是将它列入稀有高熔点金属的行列，这是为什么呢？原来，人们并没有弄错，锆的熔点确实是很高的，在1 850℃左右，熔点比它更高的金属实在不多。要知道，粉状、丝状的锆发生急速氧化是化学反应，而固体的锆受热熔化变成液体却是物理反应，这是两个毫不相干的事情。

由于锆在自然界中“喜欢”藏在其他矿物中，所以很晚才被人们发现。就是发现后，也被人们认为是一种用处不大的金属，加上它提炼起来也十分困难，所以在很长的一段时间里，一直受到人们的“冷遇”。然而，最近数十年来，随着原子能事业的飞速发展，锆终于找到了“用武之地”，人们对它也有了全新的看法。现在，锆已经广泛应用于原子能领域。

锆能强烈地吸收氮、氢、氧等气体。当温度超过900℃时，锆能猛烈地吸收氮气；在200℃的条件下，100克金属锆能够吸收817升氢气，相当于铁的80多万倍。虽然锆的这个特性给工人师傅添加了不少麻烦，但是在其他方面却得到了较好的应用。如在电真空工业中，人们广泛利用锆粉涂在电真空元件和仪表的阳极和其他受热部件的表面上，吸收真空管内的残余气体，制成高度真空的电子管和其他电真空仪表，从而提高它们的质量，延长它们的使用时间。

锆

锆还可以用作冶金工业的“维生素”，发挥它强有力的脱氧、除氮、去硫的作用。钢里只要加进去1／1 000的锆，硬度和强度就会惊人的提高；含锆的装甲钢、不锈钢和耐热钢等，是制造装甲车、坦克、大炮和防弹板等国家武器的重要材料。把锆掺进铜里，抽成铜线，导电能力并不减弱，而熔点却大大提高，用作高压电线非常合适。含锆的锌、镁合金，又轻又耐高温，强度是镁合金的2倍，可用到喷气发动机的制造上。

雷管

而锆粉的特点是着火点低和燃烧速度快，可以用作起爆雷管的起爆药，这种高级雷管甚至在水下也能够爆炸。锆粉再加上氧化剂，就好比火上加油，燃烧起来强光炫目，是制造照明弹的好材料。

知识拓展

二氧化锆的作用

锆的氧化物二氧化锆也对人们有极大的好处，把白色的二氧化锆掺进陶瓷里，可以使它变得更加洁白光亮，更加耐热刚强。用这种陶瓷制成的高温绝缘瓷瓶，有很强的绝缘能力和很小的膨胀系数，在高压输电线路里是必不可少的。