什么是铪？(hafnium?)
铪是元素周期表中的第72种元素，化学性质与锆极为相似。在所有元素中，铪和锆是最难区分的元素之一，尽管铪的密度大约是锆的两倍。铪是一种稀有、银色、韧性好、耐腐蚀的金属，按重量计仅占地球上地壳的0.00058%。
由于几个原因，铪在化学家和物理学家中很有名。一是因为它的中子吸收特性。铪被用来制造核反应堆的控制棒。当铪控制棒被推入反应堆时，它会吸收铀或钚燃料核反应释放的游离中子，从而冷却反应堆。这对控制反应堆和防止熔毁至关重要。因为即使是微量的锆杂质也会从根本上降低铪的核吸收能力，所以需要一个困难的分离过程来生产出纯度达到控制棒所需的铪。。
铪出名的另一个原因是它可以生产一种合金，碳化铪（HfC），在任何二元化合物（3890°C，7034°F）中，它的熔点最高。虽然它尚未在建筑或航空航天中广泛使用，但已被建议作为暴露在高温下的结构的建筑材料。
也许与铪有关的最奇特的性质是与其核异构体Hf-178-m2有关的性质。核同分异构体是一种特殊形式的元素，其原子核中含有激发的质子和/或中子，使其处于基态之上。这使它有可能以伽马射线的形式储存和释放大量能量。铪异构体比任何其他类似的长寿命异构体具有更大的储能潜力。（大多数异构体在几分之一秒内衰变。）一公斤纯Hf-178-m2的计算能量为1330千兆焦耳，相当于爆炸约317公吨TNT。不管是好是坏，Hf-178-m2是相当罕见的，它通常被认为是世界上最昂贵的物质，每克耗资数百万美元。DARPA和五角大楼已经研究了使用铪异构体制造伽马射线炸弹的问题，这些炸弹绕过了核条约，但目前还没有已知的成功。。
- 发表于 2022-02-08 21:23
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- 分类：科学
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