Існує різновид смарагдового кристала, сліпучого самоцвіту, який називається берил.Колись це був скарб для дворян, а сьогодні він став скарбом трудящих.
Чому ми теж вважаємо берил скарбом?Це не тому, що він має гарний і привабливий зовнішній вигляд, а тому, що в ньому міститься дорогоцінний рідкісний метал – берилій.
Слово «берилій» означає «смарагд».Через майже 30 років люди відновили оксид берилію та хлорид берилію активним металом кальцієм і калієм і отримали перший металевий берилій низької чистоти.Минуло ще близько сімдесяти років, перш ніж берилій почали переробляти в невеликих масштабах.За останні три десятиліття виробництво берилію з кожним роком зростає.Тепер період «прихованого імені» берилію минув, і щороку виробляються сотні тонн берилію.
Побачивши це, деякі діти можуть задати таке запитання: чому берилій був відкритий так рано, а його промислове застосування було так пізно?
Ключ в очищенні берилію.Очистити берилій з берилієвої руди дуже складно, а особливо любить «чистити» берилій.Поки берилій містить невелику кількість домішок, це сильно вплине на його продуктивність.змінюються і втрачають багато хороших якостей.
Звичайно, зараз ситуація дуже змінилася, і ми змогли сучасними науковими методами виробляти металевий берилій дуже високої чистоти.Багато властивостей берилію нам добре відомі: його питома вага на третину легше, ніж у алюмінію;його міцність подібна до міцності сталі, його здатність до теплопередачі втричі більша, ніж у сталі, і він добре проводить метали;його здатність пропускати рентгенівське випромінювання є найсильнішою, і він має «металеве скло».
З такою кількістю чудових властивостей, не дивно, що люди називають її «сталлю легких металів»!
Незламна берилієва бронза
Спочатку, оскільки технологія плавки не відповідала стандартам, виплавлений берилій містив домішки, він був крихким, важко піддавався обробці та легко окислювався при нагріванні.Тому невелику кількість берилію використовували лише в особливих обставинах, наприклад, у світлопроникному вікні рентгенівської трубки., частини неонових ламп і т.д.
Пізніше люди відкрили широку і важливу нову область застосування берилію для виготовлення сплавів, особливо для виготовлення сплавів берилію і міді – бериліївої бронзи.
Як ми всі знаємо, мідь набагато м’якша за сталь і не настільки пружна та стійка до корозії.Однак коли до міді додали трохи берилію, властивості міді різко змінилися.Берилієва бронза, що містить від 1% до 3,5% берилію, має відмінні механічні властивості, підвищену твердість, відмінну еластичність, високу стійкість до корозії та високу електропровідність.Пружину з берилієвої бронзи можна стиснути в сотні мільйонів разів.
Незламна берилієва бронза нещодавно використовується для виготовлення глибоководних зондів і підводних кабелів, що має велике значення для розробки морських ресурсів.
Ще одна цінна особливість нікельвмісної берилієвої бронзи полягає в тому, що вона не іскрить при ударі.Ця функція корисна для динамітних заводів.Ви думаєте, легкозаймисті та вибухонебезпечні матеріали бояться вогню, наприклад вибухівка та детонатори, які вибухнуть, коли побачать вогонь.А залізні молотки, свердла та інші інструменти при їх використанні викидають іскри.Очевидно, що для виготовлення цих інструментів найкраще використовувати цю нікельвмісну берилієву бронзу.Крім того, нікельвмісна берилієва бронза не буде притягуватися магнітами і не буде намагнічуватися магнітними полями, тому вона хороша для виготовлення антимагнітних деталей.матеріал.
Хіба я не казав раніше, що берилій має прізвисько «металеве скло»?В останні роки берилій, який має невелику питому вагу, високу міцність і високу еластичність, використовувався як відбивач у високоточних телефаксах.Ефект справді хороший, а надсилання фото займає лише кілька хвилин.
Будівництво «корпусу» для атомного котла
Хоча берилій має багато застосувань, серед багатьох елементів, він все ще залишається невідомою «маленькою людиною» і не привертає уваги людей.Але в 1950-х роках «доля» берилію змінилася на краще, і він став гарячим товаром для вчених.
Чому це?Виявилося так: у безвугільному котлі – атомному реакторі, щоб вивільнити велику кількість енергії з ядра, необхідно бомбардувати ядро ​​з великою силою, що призведе до розщеплення ядра, так само, як бомбардування твердої вибухівки гарматним сховищем, те саме, що змусити склад вибухівки вибухнути.«Гарматне ядро», яке використовується для бомбардування ядра, називається нейтроном, а берилій є дуже ефективним «джерелом нейтронів», яке може забезпечити велику кількість нейтронних куль.Недостатньо «запалити» тільки нейтрони в атомному котлі.Після розпалювання необхідно зробити так, щоб він дійсно «загорівся і горів».
Нейтрон бомбардує ядро, ядро ​​розщеплюється, і атомна енергія вивільняється, і одночасно утворюються нові нейтрони.Швидкість нових нейтронів надзвичайно велика і досягає десятків тисяч кілометрів на секунду.Такі швидкі нейтрони потрібно сповільнювати та перетворювати на повільні нейтрони, щоб вони могли легко продовжувати бомбардувати інші атомні ядра та спричиняти нові розщеплення, один на два, два на чотири… Постійно розвивається «ланцюгова реакція» Атомне паливо в атомі котел дійсно «згорів», оскільки берилій має сильну «гальмівну» здатність до нейтронів, тому він став високоефективним сповільнювачем в атомному реакторі.
Не кажучи вже про те, що для того, щоб нейтрони не виходили з реактора, навколо реактора потрібно встановити «кордон» — відбивач нейтронів, щоб ті нейтрони, які намагаються «перетнути кордон», поверталися назад. область реакції.Таким чином, з одного боку, це може запобігти невидимим променям від шкоди здоров’ю людини та захистити безпеку персоналу;з іншого боку, це може зменшити кількість нейтронів, що витікають, заощадити «боєприпаси» та підтримувати плавний хід ядерного поділу.
Оксид берилію має невелику питому вагу, високу твердість, температуру плавлення до 2450 градусів за Цельсієм і може відбивати нейтрони, як дзеркало відбиває світло.Це хороший матеріал для будівництва «будиночка» атомного котла.
Зараз практично всі види атомних реакторів використовують берилій як відбивач нейтронів, особливо при будівництві невеликих атомних котлів для різних транспортних засобів.Для будівництва великого атомного реактора часто потрібно дві тонни поліметалічного берилію.
Грати роль в авіаційній промисловості
Розвиток авіаційної промисловості вимагає, щоб літаки літали швидше, вище і далі.Звичайно, берилій, легкий за вагою і міцний за міцністю, також може показати свої навички в цьому відношенні.
Деякі сплави берилію є хорошими матеріалами для виготовлення керм літаків, коробок крил і металевих компонентів реактивних двигунів.Оскільки багато компонентів на сучасних винищувачах виготовлені з берилію, завдяки зменшенню ваги зменшується складальна частина, що робить літак більш швидким і гнучким.Існує нещодавно розроблений надзвуковий винищувач, бериллієвий літак, який може літати зі швидкістю до 4000 кілометрів на годину, що в три рази перевищує швидкість звуку.У майбутніх атомних літаках і літаках короткого зльоту і посадки берилій і берилієві сплави, безумовно, отримають більше застосувань.
Після початку 1960-х років кількість берилію в ракетах, ракетах, космічних кораблях тощо також різко зросла.
Берилій - найкращий провідник металів.Зараз багато надзвукових гальмівних пристроїв літаків виготовляють з берилію, оскільки він має відмінні властивості теплопоглинання і тепловіддачі, а тепло, що виділяється при «гальмуванні», швидко розсіюється.[Наступна сторінка]
Коли штучні супутники Землі та космічні кораблі подорожують крізь атмосферу на високій швидкості, тертя між тілом і молекулами повітря створює високі температури.Берилій діє як їхня «теплова сорочка», яка поглинає багато тепла та швидко збуджує його, що запобігає надмірному підвищенню температури та забезпечує безпеку польоту.
Берилій також є високоефективним ракетним паливом.Берилій при горінні виділяє величезну кількість енергії.Тепло, що виділяється на один кілограм берилію, досягає 15 000 ккал, що є високоякісним ракетним паливом.
Ліки від «професійного захворювання»
Це нормальне фізіологічне явище, коли люди відчувають втому після роботи протягом певного періоду часу.Однак багато металів і сплавів теж «втомлюються».Різниця в тому, що втома зникає автоматично після того, як люди трохи відпочивають, і люди можуть продовжувати працювати, а метали та сплави – ні.Речі вже не можна використовувати.
Як шкода!Як лікувати цю «професійну хворобу» металів і сплавів?
Вчені знайшли «панацею» від цього «професійного захворювання».Це берилій.Якщо до сталі додати невелику кількість берилію і зробити пружину для автомобіля, вона витримає 14 мільйонів ударів без втоми.Знак.
солодкий метал
Метали також мають солодкий смак?Звичайно, ні, то чому назва «Солодкі метали»?
Виявляється, сполуки деяких металів солодкі, тому люди називають цей вид золота «солодким металом», і берилій є одним з них.
Але ніколи не торкайтеся берилію, тому що він токсичний.Поки в кожному кубічному метрі повітря міститься один міліграм пилу берилію, люди можуть захворіти на гостру пневмонію – берилієву хворобу легенів.Величезна кількість робітників металургійного фронту в нашій країні почали атаку на отруєння берилієм і, нарешті, знизили вміст берилію в одному кубічному метрі повітря до менше 1/100 000 грама, що задовільно вирішило проблему захисту від отруєння берилієм.
У порівнянні з берилієм сполука берилію більш токсична.Сполука берилію утворює розчинну колоїдну речовину в тканинах і плазмі тварин, а потім хімічно реагує з гемоглобіном, утворюючи нову речовину, тим самим викликаючи розвиток тканин і органів.Різні ураження, берилій в легенях і кістках також можуть викликати рак.Незважаючи на те, що сполука берилію солодка, це «тигряча дупа», і її не можна торкатися.