
從礦物--鋯石中提取的金屬鋯可能并不為人所知,但其卓越的特性使它在核電、化學工業、醫藥等領域不可或缺。自古以來,鋯石--這個詞據說起源于波斯語的zargun,意思是類似黃金--一直被用于珠寶和裝飾品。
國際原子能機構已經發布了《鋯的冶金學》,這是一本三卷本的出版物,全面介紹了這種金屬、其提取、特性和在核能中的應用。以下是關于鋯的五個有趣的事實。
1. 鋯是一種有光澤的銀灰色金屬
它有很強的延展性,極耐腐蝕和耐熱。它在元素周期表中的符號是Zr,其原子序數是40。它的熔點為1855攝氏度(℃),沸點為4409℃,不受酸、堿或海水的腐蝕。
2. 鋯石這種礦物在地球表面的分布比較廣泛
鋯主要是從礦物鋯中提取的,而礦物鋯通常存在于沿海水域的沙子中。該礦物并不包含在集中的礦床中,而是廣泛地分散在地面內。今天,鋯的主要生產國包括澳大利亞、中國、印度尼西亞、南非和烏克蘭。在地球之外,該元素已在恒星(包括太陽)和月球巖石中被發現。
3. 鋯是在1789年發現的
德國化學家Martin Klaproth在一塊從斯里蘭卡帶來的鋯石中發現了鋯。純鋯--未與其他元素混合或合金的金屬--于1925年首次生產。但直到20世紀40年代末,它才被廣泛用于工業,成為用于生產核能的重要工程材料。
4. 鋯主要用于核電
鋯在核能生產中是不可缺少的,特別是作為核反應堆內長圓柱形燃料棒的包層。鋯是包圍鈾丸的最佳材料有幾個原因:這種金屬特別耐腐蝕和耐高溫,而且它吸收核裂變反應產生的中子非常少。后者對于鏈式反應在反應堆堆芯內有效運行并維持能源生產至關重要。
通過包覆鈾燃料,鋯還有助于保護冷卻劑(通常是流經反應堆核心的水)免受污染。據估計,世界上生產的鋯多達90%被用于核電。

核反應堆中的燃料棒主要由鋯合金制成。這些長長的金屬管中含有可裂變材料的顆粒,通常是氧化鈾顆粒。(圖片: IAEA)
5. 雖然大多數鋯被用于核領域,但它并不限于此
由于對許多酸和堿的腐蝕具有極大的抵抗力,它被廣泛用于化學工業中。鋯化合物被用于陶瓷、磨料、燈絲、噴氣發動機和航天飛機部件。在醫療領域,二氧化鋯,也被稱為氧化鋯,由于其生物相容性和耐久性,被用作牙科和外科植入物的材料。氧化鋯還被用作寶石--立方氧化鋯--一種合成材料,可以替代鉆石和其他寶石。
免責聲明:本網轉載自合作媒體、機構或其他網站的信息,登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。本網所有信息僅供參考,不做交易和服務的根據。本網內容如有侵權或其它問題請及時告之,本網將及時修改或刪除。凡以任何方式登錄本網站或直接、間接使用本網站資料者,視為自愿接受本網站聲明的約束。

