هناك نوع من الكريستال الزمرد ، جوهرة مبهرة تسمى البريل.لقد كان كنزًا يتمتع به النبلاء ، لكنه أصبح اليوم كنزًا للعمال.
لماذا نعتبر البريل كنزًا أيضًا؟هذا ليس لأنه يتمتع بمظهر جميل وجذاب ، ولكن لأنه يحتوي على معدن نادر ثمين - البريليوم.
معنى البريليوم هو الزمرد.بعد ما يقرب من 30 عامًا ، قلل الناس أكسيد البريليوم وكلوريد البريليوم مع الكالسيوم المعدني النشط والبوتاسيوم ، وحصلوا على أول معدن بريليوم بنقاوة منخفضة.استغرق الأمر ما يقرب من سبعين عامًا أخرى قبل أن تتم معالجة البريليوم على نطاق صغير.في العقود الثلاثة الماضية ، ارتفع إنتاج البريليوم عامًا بعد عام.الآن ، انقضت فترة "الاسم المخفي" للبريليوم ، ويتم إنتاج مئات الأطنان من البريليوم كل عام.
عند رؤية هذا ، قد يسأل بعض الأطفال مثل هذا السؤال: لماذا تم اكتشاف البريليوم مبكرًا ، لكن تطبيقه الصناعي كان متأخرًا جدًا؟
المفتاح في تنقية البريليوم.من الصعب جدًا تنقية البريليوم من خام البريليوم ، ويحب البريليوم بشكل خاص "التنظيف".طالما أن البريليوم يحتوي على القليل من النجاسة ، فإن أدائه سيتأثر بشكل كبير.تغير وتفقد الكثير من الصفات الحميدة.
بالطبع ، لقد تغير الوضع كثيرًا الآن ، وتمكنا من استخدام الأساليب العلمية الحديثة لإنتاج معدن البريليوم عالي النقاوة.العديد من خواص البريليوم معروفة لنا جيدًا: جاذبيتها النوعية أخف بمقدار الثلث من تلك الموجودة في الألومنيوم ؛قوتها مماثلة لقوة الفولاذ ، وقدرتها على نقل الحرارة ثلاثة أضعاف من الفولاذ ، وهي موصل جيد للمعادن ؛قدرتها على نقل الأشعة السينية هي الأقوى ، ولديها “Metal Glass”.
مع العديد من الخصائص الممتازة ، فلا عجب أن يسميها الناس "صلب المعادن الخفيفة"!
برونز البريليوم الذي لا يقهر
في البداية ، نظرًا لأن تقنية الصهر لم تكن مطابقة للمعايير ، احتوى البريليوم المصهور على شوائب هشة وصعبة المعالجة وتتأكسد بسهولة عند تسخينها.لذلك ، تم استخدام كمية صغيرة من البريليوم فقط في ظروف خاصة ، مثل نافذة إرسال الضوء لأنبوب الأشعة السينية.، أجزاء من أضواء النيون ، إلخ.
في وقت لاحق ، فتح الناس مجالًا جديدًا واسعًا ومهمًا لتطبيق سبائك البريليوم - صنع السبائك ، وخاصة صنع سبائك النحاس البريليوم - برونز البريليوم.
كما نعلم جميعًا ، النحاس أكثر ليونة من الفولاذ وليس مرنًا ومقاومًا للتآكل.ومع ذلك ، عند إضافة بعض البريليوم إلى النحاس ، تغيرت خصائص النحاس بشكل كبير.يحتوي برونز البريليوم الذي يحتوي على 1٪ إلى 3.5٪ بيريليوم على خصائص ميكانيكية ممتازة وصلابة محسنة ومرونة ممتازة ومقاومة عالية للتآكل وموصلية كهربائية عالية.يمكن ضغط زنبرك مصنوع من برونز البريليوم مئات الملايين من المرات.
تم استخدام برونز البريليوم الذي لا يقهر مؤخرًا لتصنيع مجسات أعماق البحار والكابلات البحرية ، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لتنمية الموارد البحرية.
ميزة أخرى قيّمة من برونز البريليوم المحتوي على النيكل هو أنه لا يشرر عند ضربه.هذه الميزة مفيدة لمصانع الديناميت.تعتقد أن المواد القابلة للاشتعال والمتفجرة تخشى النار مثل المتفجرات والصواعق التي تنفجر عند رؤيتها للنار.وستصدر المطارق والمثاقب الحديدية والأدوات الأخرى شررًا عند استخدامها.من الواضح أنه من الأنسب استخدام برونز البريليوم المحتوي على النيكل لصنع هذه الأدوات.بالإضافة إلى ذلك ، فإن برونز البريليوم المحتوي على النيكل لن ينجذب بالمغناطيس ولن يكون ممغنطًا بواسطة المجالات المغناطيسية ، لذلك فهو جيد لصنع الأجزاء المضادة للمغناطيسية.مادة.
ألم أقل سابقًا أن البريليوم له لقب "الزجاج المعدني"؟في السنوات الأخيرة ، تم استخدام البريليوم ، وهو صغير في الثقل النوعي وعالي القوة وجيد المرونة ، كعاكس في فاكسات التلفزيون عالية الدقة.التأثير جيد حقًا ، ولن يستغرق الأمر سوى بضع دقائق لإرسال صورة.
بناء "مبيت" للغلاية الذرية
على الرغم من أن البريليوم له استخدامات عديدة ، إلا أنه لا يزال "شخصًا صغيرًا" غير معروف ولا يحظى باهتمام الناس.لكن في الخمسينيات من القرن الماضي ، تحول "مصير" البريليوم إلى الأفضل ، وأصبح سلعة ساخنة للعلماء.
لماذا هذا؟اتضح أن الأمر على هذا النحو: في غلاية خالية من الفحم - مفاعل ذري ، من أجل تحرير كمية كبيرة من الطاقة من النواة ، من الضروري قصف النواة بقوة كبيرة ، مما يؤدي إلى انقسام النواة ، تمامًا مثل قصف متفجرات صلبة بمستودع قذائف مدفعية ، تمامًا مثل جعل مستودع المتفجرات ينفجر.تسمى "كرة المدفع" المستخدمة لقصف النواة بالنيوترون ، والبريليوم هو "مصدر نيوتروني" فعال للغاية يمكنه توفير عدد كبير من قذائف المدفعية النيوترونية.لا يكفي "إشعال" النيوترونات في الغلاية الذرية فقط.بعد الاشتعال ، من الضروري جعلها "تشتعل وتحترق" حقًا.
يقصف النيوترون النواة ، وتنقسم النواة ، ويتم إطلاق الطاقة الذرية ، ويتم إنتاج نيوترونات جديدة في نفس الوقت.إن سرعة النيوترونات الجديدة سريعة للغاية ، حيث تصل إلى عشرات الآلاف من الكيلومترات في الثانية.يجب إبطاء هذه النيوترونات السريعة وتحويلها إلى نيوترونات بطيئة ، بحيث يمكنها بسهولة الاستمرار في قصف النوى الذرية الأخرى وإحداث انقسامات جديدة ، من واحد إلى اثنين ، ومن اثنين إلى أربعة ... تطوير "تفاعل متسلسل" باستمرار الوقود الذري في الذرة الغلاية "محترقة" حقًا ، لأن البريليوم لديه قدرة قوية على "الكبح" للنيوترونات ، لذا فقد أصبح وسيطًا عالي الكفاءة في المفاعل الذري.
ناهيك عن أنه من أجل منع نفاد النيوترونات من المفاعل ، يجب إنشاء "طوق" - عاكس نيوتروني - حول المفاعل لترتيب تلك النيوترونات التي تحاول "عبور الحدود" للعودة إلى منطقة التفاعل.بهذه الطريقة ، من ناحية ، يمكن أن تمنع الأشعة غير المرئية من الإضرار بصحة الإنسان وتحمي سلامة الموظفين ؛من ناحية أخرى ، يمكن أن يقلل عدد النيوترونات الهاربة ، ويحافظ على "الذخيرة" ، ويحافظ على التقدم السلس للانشطار النووي.
لأكسيد البريليوم ثقل نوعي صغير ، وصلابة عالية ، ونقطة انصهار تصل إلى 2450 درجة مئوية ، ويمكن أن يعكس النيوترونات مرة أخرى مثل مرآة تعكس الضوء.إنها مادة جيدة لبناء "منزل" مرجل ذري.
الآن ، تستخدم جميع أنواع المفاعلات الذرية تقريبًا البريليوم كعاكس نيوتروني ، خاصة عند بناء غلايات ذرية صغيرة لمختلف المركبات.غالبًا ما يتطلب بناء مفاعل ذري كبير طنين من البريليوم متعدد المعادن.
تلعب دورًا في صناعة الطيران
يتطلب تطوير صناعة الطيران أن تطير الطائرات بشكل أسرع وأعلى وأبعد.بالطبع ، البريليوم ، خفيف الوزن وقوي القوة ، يمكنه أيضًا إظهار مهاراته في هذا الصدد.
تعتبر بعض سبائك البريليوم مواد جيدة لصنع دفات الطائرات وصناديق الأجنحة والمكونات المعدنية للمحركات النفاثة.بعد أن يتم تصنيع العديد من المكونات الموجودة في المقاتلات الحديثة من البريليوم ، نظرًا لتقليل الوزن ، يتم تقليل جزء التجميع ، مما يجعل الطائرة تتحرك بسرعة ومرونة أكبر.هناك مقاتلة تفوق سرعة الصوت مصممة حديثًا ، وهي طائرة البريليوم ، يمكنها الطيران بسرعة تصل إلى 4000 كيلومتر في الساعة ، أي أكثر من ثلاثة أضعاف سرعة الصوت.في المستقبل ، ستحصل الطائرات الذرية وطائرات الإقلاع والهبوط قصيرة المدى ، وسبائك البريليوم والبريليوم بالتأكيد على المزيد من التطبيقات.
بعد دخول الستينيات ، زادت أيضًا كمية البريليوم في الصواريخ والصواريخ والمركبات الفضائية وما إلى ذلك بشكل كبير.
البريليوم هو أفضل موصل للمعادن.العديد من أجهزة فرملة الطائرات الأسرع من الصوت تُصنع الآن من البريليوم ، لأنه يتمتع بخصائص ممتازة لامتصاص الحرارة وتبديد الحرارة ، والحرارة المتولدة عند "الكبح" تتبدد بسرعة.[الصفحة التالية]
عندما تنتقل الأقمار الصناعية الأرضية الاصطناعية والمركبات الفضائية عبر الغلاف الجوي بسرعة عالية ، فإن الاحتكاك بين الجسم وجزيئات الهواء سيولد درجات حرارة عالية.يعمل البريليوم بمثابة "الغلاف الحراري" ، الذي يمتص الكثير من الحرارة ويثيرها بسرعة ، مما يمنع الارتفاع المفرط في درجة الحرارة ويضمن سلامة الطيران.
البريليوم هو أيضًا وقود صاروخي عالي الكفاءة.يطلق البريليوم كميات هائلة من الطاقة أثناء الاحتراق.تصل الحرارة المنبعثة لكل كيلوغرام من البريليوم إلى 15000 كيلو كالوري ، وهو وقود صاروخي عالي الجودة.
علاج "المرض المهني"
إنها ظاهرة فسيولوجية طبيعية أن يشعر الناس بالتعب بعد العمل والجهد لفترة من الوقت.ومع ذلك ، فإن العديد من المعادن والسبائك "تعب" أيضًا.الفرق هو أن التعب يختفي تلقائيًا بعد أن يرتاح الناس لفترة ، ويمكن للناس الاستمرار في العمل ، لكن المعادن والسبائك لا تفعل ذلك.لم يعد من الممكن استخدام الأشياء.
يا للأسف!كيف نعالج هذا "المرض المهني" للمعادن والسبائك؟
لقد وجد العلماء "حلاً سحريًا" لعلاج هذا "المرض المهني".إنه البريليوم.إذا تمت إضافة كمية صغيرة من البريليوم إلى الفولاذ وتحويلها إلى زنبرك للسيارة ، فيمكنها تحمل 14 مليون صدمة دون تعب.علامة.
معدن حلو
هل للمعادن أيضًا طعم حلو؟بالطبع لا ، فلماذا عنوان "Sweet Metals"؟
اتضح أن بعض المركبات المعدنية حلوة ، لذلك يطلق الناس على هذا النوع من الذهب اسم "المعدن الحلو" ، والبريليوم أحدها.
لكن لا تلمس البريليوم أبدًا لأنه سام.طالما يوجد مليغرام واحد من غبار البريليوم في كل متر مكعب من الهواء ، فسوف يتسبب ذلك في إصابة الأشخاص بالتهاب رئوي حاد - مرض الرئة البريليوم.أطلق العدد الهائل من العمال على الجبهة المعدنية في بلدنا هجومًا على التسمم بالبريليوم وقلل أخيرًا محتوى البريليوم في متر مكعب واحد من الهواء إلى أقل من 1 / 100،000 جرام ، الأمر الذي أدى بشكل مرضٍ إلى حل مشكلة الحماية من التسمم بالبريليوم.
بالمقارنة مع البريليوم ، فإن مركب البريليوم أكثر سمية.سيشكل مركب البريليوم مادة غروانية قابلة للذوبان في الأنسجة الحيوانية والبلازما ، ثم يتفاعل كيميائيًا مع الهيموجلوبين لتوليد مادة جديدة ، مما يتسبب في نمو الأنسجة والأعضاء.آفات مختلفة ، البريليوم في الرئتين والعظام ، يمكن أن تسبب السرطان أيضًا.على الرغم من أن مركب البريليوم حلو ، إلا أنه "مؤخرة النمر" ويجب عدم لمسه.