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全球十六大科學之最(精選)

2021-11-19由 盤古論市 發表于 歷史

一、世界上最亮的光

最亮的光是鐳射。鐳射的理論基礎起源於大物理學家愛因斯坦,早在1917年,愛因斯坦提出了一套全新的技術理論‘光與物質相互作用’。這個理論原理:在組成物質的原子中,有不同數量的粒子(電子)分佈在不同的能級上,在高能級上的粒子受到某種光子的激發,會從高能級跳到(躍遷)到低能級上,這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光,而且在某種狀態下,能出現一個弱光激發出一個強光的現象,叫做“受激輻射的光放大”,簡稱鐳射。

全球十六大科學之最(精選)

1958年,美國科學家肖洛(Schawlow)和湯斯(Townes)發現了一種神奇現象:當他們將氖光燈泡發射的光照在一種稀土晶體上時,晶體的分子會發出非常鮮豔的、一直聚在一起的強光。根據此現象,他們提出了“鐳射原理”,即物質在受到與其分子固有振盪頻率相同的能量激發時,都會產生不發散的強光——鐳射。他們由此發表了重要論文,並獲得1964年的諾貝爾物理學獎。

1960年5月15日,美國加利福尼亞州休斯實驗室的科學家梅曼宣佈獲得了波長為0。6943微米的鐳射,這成為人類有史以來獲得的第一束鐳射,梅曼因因此成為世界上第一個將鐳射引入實用領域的科學家。

1960年7月7日,西奧多·梅曼宣佈世界上第一臺鐳射器誕生,梅曼的方案是:利用一個高強閃光燈管來激發紅寶石。由於紅寶石在物理上只是一種摻有鉻原子的剛玉,因此,當紅寶石受到刺激時,就會發出一種紅光。如果在一塊表面鍍上反光鏡的紅寶石的表面鑽一個孔,使紅光可以從這個孔溢位,能夠產生一條非常集中的很細的紅色光柱,當它射向某一點時,可使其達到比太陽表面還高的溫度。

前蘇聯科學家尼古拉·巴索夫於1960年發明了半導體鐳射器。半導體鐳射器的結構通常由p層、n層和形成雙異質結的有源層構成。它的特點是:尺寸小、耦合效率高、響應速度快、波長和尺寸與光纖尺寸適配、可直接調製、相干性好。

鐳射是20世紀以來繼核能、電腦、半導體之後,人類的又一次重大發明,鐳射被稱為“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”。原子受激輻射的光,稱為“鐳射”。鐳射應用十分廣泛,比如有:鐳射打標、鐳射焊接、鐳射切割、光纖通訊、鐳射光譜、鐳射測距、鐳射雷達、鐳射武器、鐳射唱片、鐳射指示器、鐳射矯視、鐳射美容、鐳射掃描、鐳射滅蚊器等等。

鐳射重要歷史時間

全球十六大科學之最(精選)

1917年:愛因斯坦提出“受激發射”理論,一個光子使得受激原子發出一個相同的光子。

1953年:美國物理學家Charles Townes用微波實現了鐳射器的前身:微波受激發射放大。

1957年,Townes的博士生Gordon Gould創造了“laser”這個單詞,從理論上指出可以用光激發原子,產生一束相干光束,之後,人們為其申請了專利,但相關法律糾紛持續了近30年。

1960年:美國加州Hughes實驗室的Theodore Maiman實現了第一束鐳射。

1961年:鐳射首次在外科手術中被用於殺滅視網膜腫瘤。

1962年:發明半導體二極體鐳射器,成為今天小型商用鐳射器的支柱。

1969年:鐳射用於遙感勘測,鐳射被射向阿波羅11號放在月球表面的反射器,測得的地月距離誤差在幾米範圍內。

1971年:鐳射進入藝術世界,用於舞臺光影效果,以及鐳射全息攝像。英國籍匈牙利裔物理學家Dennis Gabor憑藉對全息攝像的研究獲得諾貝爾獎。

1974年:第一個超市條形碼掃描器出現。

1975年:IBM投放第一臺商用鐳射印表機。

1978年:飛利浦製造出第一臺鐳射盤(LD)播放機,但價格昂貴。

1982年:第一臺緊湊碟片(CD)播放機出現,第一部CD盤是美國歌手Billy Joel在1978年的專輯52nd Street。

1983年:里根總統發表了“星球大戰”的演講,描繪了基於太空的鐳射武器。

1988年:北美和歐洲間架設了第一根光纖,用光脈衝來傳輸資料。

1990年:鐳射用於製造業,包括積體電路和汽車製造。

1991年:第一次用鐳射治療近視,海灣戰爭中第一次採用鐳射制導導彈。

1996年:東芝推出數字多用途光碟(DVD)播放器。

2008年:法國神經外科學家使用廣導纖維鐳射和微創手術技術治療了腦瘤。

2010年:美國國家核安全管理局(NNSA)表示,透過使用192束鐳射來束縛核聚變的反應原料、氫的同位素氘(質量數2)和氚(質量數3),解決了核聚變的關鍵性困難。

2011年3月,研究人員研製的一種牽引波鐳射器能夠移動物體,未來有望能夠移動太空飛船。

2013年1月,科學家成功研製出可用於醫學檢測的牽引光束。

2014年6月5日,美國航天局利用鐳射束把一段時長37秒、名為“你好,世界!”的高畫質影片,只用了3。5秒就成功傳回,相當於傳輸速率達到每秒50兆,而傳統技術下載需要至少10分鐘。

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二、發現元素最多的國家

發現元素最多的國家是英國。共發現了23種。元素週期表發現國家排行榜如下:

全球十六大科學之最(精選)

第一名:英國23個

第二名:瑞典19個

第三名:德國19個

第四名:美國17個

第五名:法國17個

第六名:俄國6個

第七名:奧地利2個

第八名:丹麥2個

第九名:西班牙2個

第十名:瑞士2個

第十一名:芬蘭1個

第十二名:義大利1個

第十三名:羅馬尼亞1個

世界上最早的工業化強國英國、德國、美國、法國排在發現的前幾名,而瑞典竟然排在第二名是什麼原因?

瑞典的三大資源為鐵礦、森林和水力。其中,瑞典已探明鐵礦儲量為36。5億噸,是歐洲最大的鐵礦砂出口國。瑞典的鈾礦儲量為30萬噸左右,森林覆蓋率為54%,蓄材為26。4億立方米。

瑞典由於具備大量的礦石和可用於燃料的森林,因此,天然的地理優勢讓瑞典的冶金業興起,由此激發了冶金工業需求,刺激了化學研究的深入發展及其化學元素的發現。

比如耳熟能詳的氯氣、錳、鎢的發現者、氧氣的發現者之一舍勒,著名的炸藥專家 、諾貝爾獎創立者諾貝爾等一大批全球頂尖的科學家都來自於瑞典。

元素髮現史

全球十六大科學之最(精選)

1、H 氫 1766年,英國貴族亨利。卡文迪西(1731-1810)發現。

2、He 氦 1868年,法國天文學家讓遜(1824-1907)和英國天文學家諾曼。洛克爾(1836-1920)利用太陽光譜發現。

3、Li 鋰 1817年,瑞典人約翰。歐格思。阿弗韋森 (1792-1841) 在分析葉長石時發現。

4、Be 鈹 1798年,法國人路易。尼古拉斯。沃克朗 (1763-1829)在分析綠柱石時發現。

5、B 硼 1808年,法國人約瑟夫。路易。呂薩克 (1788-1850)與法國人路易士。泰納爾 (1777-1857)合作發現,而英國化學家戴維只不過遲了9天發表。

6、C 碳 古人發現。1796年,英國化學家史密森。特南特(1761-1815)發現鑽石由碳原子組成。

7、N 氮 1772年,瑞典化學家卡爾。威廉。舍勒和法國化學家拉瓦節和蘇格蘭化學家丹尼爾。盧瑟福 (1749-1819) 同時發現氮氣。

8、O 氧 1771年,英國普利斯特里和瑞典舍勒發現;中國古代科學家馬和發現(有爭議)。

9、F 氟 1786年化學家預言氟元素存在,1886年由法國化學家莫瓦桑用電解法制得氟氣而證實。

10、Ne 1898年,英國化學家萊姆塞和瑞利發現。

11、Na 鈉 1807年,英國化學家戴維發現並用電解法制得。

12、Mg 鎂 1808年,英國化學家戴維發現並用電解法制得。

13、Al 鋁 1825年,丹麥H。C。奧斯特用無水氯化鋁與鉀汞起作用,蒸發掉汞後製得。

14、Si 矽 1823年,瑞典化學家貝採尼烏斯發現它為一種元素。

15、P 磷 1669年,德國人波蘭特透過蒸發尿液發現。

16、S 硫 古人發現(法國拉瓦錫確定它為一種元素)。

17、Cl 氯 1774年,瑞典化學家舍勒發現氯氣,1810年英國戴維指出它是一種元素。

18、Ar 氬 1894年,英國化學家瑞利和萊姆塞發現。

19、K 鉀 1807年,英國化學家戴維發現並用電解法制得。

20、Ca 鈣 1808年,英國化學家戴維發現並用電解法制得。

21、Sc 鈧 1879年,瑞典人尼爾遜發現。

22、Ti 鈦 1791年,英國人馬克。格列戈爾從礦石中發現。

23、V 釩 1831年,瑞典瑟夫斯特木研究黃鉛礦時發現,1867年英國羅斯特首次製得金屬釩。

24、Cr 鉻 1797年,法國路易。尼古拉。沃克蘭在分析鉻鉛礦時發現。

25、Mn 錳 1774年,瑞典舍勒從軟錳礦中發現。

26、Fe 鐵 古人發現。

27、Co 鈷 1735年,布蘭特發現。

28、Ni 鎳 中國古人發現並使用。1751年,瑞典礦物學家克朗斯塔特首先認為它是一種元素。

29、Cu 銅 古人發現。

30、Zn 鋅 中國古人發現。

31、Ga 鎵 1875年,法國布瓦博德朗研究閃鋅礦時發現。

32、Ge 鍺 1885年,德國溫克萊爾發現。

33、As 砷 公元317年,中國葛洪從雄黃、松脂、硝石合煉製得,後由法國拉瓦錫確認為一種新元素。

34、Se 硒 1817年,瑞典貝採尼烏斯發現。

35、Br 溴 1824年,法國巴里阿爾發現。

36、Kr 氪 1898年,英國萊姆塞和瑞利發現。

37、Rb 銣 1860年,德國本生與基爾霍夫利用光譜分析發現。

38、Sr 鍶 1808年,英國化學家戴維發現並用電解法制得。

39、Zr 鋯 1789年,德國克拉普魯特發現。

41、Nb 鈮 1801年,英國化學家哈契特發現。

42、Mo 鉬 1778年,瑞典舍勒發現,1883年瑞典人蓋爾姆最早製得。

43、Tc 鎝 1937年,美國勞倫斯用迴旋加速器首次獲得,由義大利佩列爾和美國西博格鑑定為一新元素。它是第一個人工製造的元素。

44、Ru 釕 1827年,俄國奧贊在鉑礦中發現,1844年俄國克勞斯在烏金礦中也發現它並確認為一種新元素。

45、Rh 銠 1803年,英國沃拉斯頓從粗鉑中發現並分離出。

46、Pd 鈀 1803年,英國沃拉斯頓從粗鉑中發現並分離出。

47、Ag 銀 古人發現。

48、Cd 鎘 1817年,F。施特羅邁爾從碳酸鋅中發現。

49、In 銦 1863年,德國裡希特和萊克斯利用光譜分析發現。

50、Sn 錫 古人發現。

51、Sb 銻 古人發現。

52、Te 碲 1782年,F。J。米勒。賴興施泰因在含金礦石中發現。

53、I 碘 1814年,法國庫瓦特瓦(1777-1838)發現,後由英國戴維和法國蓋。呂薩克研究確認為一種新元素。

54、Xe 氙 1898年,英國拉姆塞和瑞利發現。

55、Cs 銫 1860年,德國本生和基爾霍夫利用光譜分析發現。

56、Ba 鋇 1808年,英國化學家戴維發現並製得。

57、La 鑭 1839年,瑞典莫山吉爾從粗硝酸鈰中發現。

58、Ce 鈰 1803年,瑞典貝採尼烏斯、德國克拉普羅特、瑞典希辛格分別發現。

59、Pr 鐠 1885年,奧地利韋爾斯拔從鐠釹混和物中分離出玫瑰紅的釹鹽和綠色的鐠鹽而發現。

60、Nd 釹 1885年,奧地利韋爾斯拔從鐠釹混和物中分離出玫瑰紅的釹鹽和綠色的鐠鹽而發現。

61、Pm 鉅 1945年,美國馬林斯基、格倫德寧和科裡寧從原子反應堆鈾裂變產物中發現並分離出。

62、Sm 釤 1879年,法國布瓦博德朗發現。

63、Eu 銪 1896年,法國的馬爾蓋發現。

64、Gd 釓 1880年,瑞士人馬里尼亞克從薩馬爾斯克礦石中發現。1886年,法國布瓦博德朗製出純淨的釓。

65、Tb 鋱 1843年,瑞典莫桑德爾發現,1877年正式命名。

66、Dy 鏑 1886年,法國布瓦博德朗發現,1906年法國於爾班製得較純淨的鏑。

67、Ho 鈥 1879年,瑞典克萊夫從鉺土中分離出並發現。

68、Er 鉺 1843年,瑞典莫德桑爾用分級沉澱法從釔土中發現。

69、Tm 銩 1879年,瑞典克萊夫從鉺土中分離出並發現。

70、Yb 鐿 1878年,瑞士馬里尼亞克發現。

71、Lu 鎦 1907年,奧地利韋爾斯拔和法國於爾班從鐿土中發現。

72、Hf 鉿 1923年,瑞典化學家赫維西和荷蘭物理學家科斯特發現。

73、Ta 鉭 1802年,瑞典艾克保發現,1844年德國羅斯首先將鈮、鉭分開。

74、W 鎢 1781年,瑞典舍勒分解鎢酸時發現。

75、Re 錸 1925年,德國地球化學家諾達克夫婦從鉑礦中發現。

76、Os 鋨 1803年,英國化學家坦南特等人用王水溶解粗鉑時發現。

77、Tr 銥 1803年,英國化學家坦南特等人用王水溶解粗鉑時發現。

78、Pt 鉑 1735年,西班牙安東尼奧。烏洛阿在平託河金礦中發現,1748年有英國化學家W。沃森確認為一種新元素。

79、Au 金 古人發現。

80、Hg 汞 古希臘人發現。

81、Tl 鉈 1861年,英國克魯克斯利用光譜分析發現。

82、Pb 錢 古人發現。

83、Bi 鉍 1450年,德國瓦倫丁發現。

84、Po 釙 1898年,法國皮埃爾。居里夫婦發現。

85、At 砈 1940年,美國化學家西格雷、科森等人用α-粒子轟擊鉍靶發現並獲得。

86、Rn 氡 1903年,英國萊姆塞仔細觀察研究鐳射氣時發現。

87、Fr 鍅 1939年,法國化學家佩雷(女)提純錒時意外發現。

88、Ra 鐳 1898年,法國化學家皮埃爾。居里夫婦發現,1810年居里夫人製得第一塊金屬鐳。

89、Ac 錒 1899年,法國A。L。德比埃爾從鈾礦渣中發現並分離獲得。

90、Th 釷 1828年,瑞典貝採尼烏斯發現。

91、Pa 鏷 1917年,F。索迪、J。格蘭斯通、D。哈恩、L。邁特納各自獨立發現。

92、U 鈾 1789年,德國克拉普羅特(1743-1817)發現,1842年人們才製得金屬鈾。

93、Np 錼 1940年,美國艾貝爾森和麥克米等用人工核反應制得。

94、Pu 鈽 1940年,美國西博格、沃爾和肯尼迪在鈾礦中發現。

95、Am 鋂 1944年,美國西博格和吉奧索等用質子轟擊鈽原子製得。

96、Cm 鋦 1944年,美國西博格和吉奧索等人工製得。

97、Bk 鉳 1949年,美國西博格和吉奧索等人工製得。

98、Cf 鉲 1950年,美國西博格和吉奧索等人工製得。

99、Es 鑀 1952年,美國吉奧索觀測氫彈爆炸時產生的原子“碎片”時發現。

100、Fm 鐨 1952年,美國吉奧索觀測氫彈爆炸時產生的原子“碎片”時發現。

101、Md 鍆 1955年,美國吉奧索等用氦核轟擊鑀製得。

102、No 鍩 1958年,美國加利福尼亞大學與瑞典諾貝爾研究所合作,用碳離子轟擊鋦製得。

103、Lr 鐒 1961年,美國加利福尼亞大學科學家以硼原子轟擊鉲製得。

104、Rf 1964年,1964年,俄國弗廖洛夫和美國吉奧索各自領導的科學小組分別人工製得。

105、Db 1967年,俄國弗廖洛夫和美國吉奧索各自領導的科學小組分別人工製得。

106、Sg 1974年,俄國弗廖洛夫等用鉻核轟擊鉛核製得,同年美國吉奧索、西博格等人用另外的方法也製得。

107、Bh 1976年,俄國弗廖洛夫領導的科學小組用鉻核轟擊鉍核製得。

108、Hs 1984年發現。

109、Mt 1982年8月聯邦德國達姆施塔重離子研究協會用鐵-58跟鉍-209在粒子加速器中合成了該元素。

110、Uun,1994年11月9日德國達姆施塔特的重離子研究所發現。

111、Uuu,德國重離子研究中心西爾古德·霍夫曼教授領導的國際科研小組在1994年首先發現。

112、Uub,於1996年被合成出來。

113、Nh,於2004年9月28日,被日本理化研究所、中國學院蘭州近代物理研究所、中國科學院高能研究所發現。

114、Fl 俄羅斯弗廖羅夫核反應實驗室於2000年合成。

115、Mc 2004年2月2日,由俄羅斯杜布納聯合核研究所和美國勞倫斯利福摩爾國家實驗室聯合組成的科學團隊成功合成。

116、Lv 美國勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室於2004年合成。

117、Ts 該元素於2010年首次成功合成,2012年再次成功合成。俄羅斯杜布納聯合核研究所合成。

118、Og 由美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室與俄羅斯杜布納聯合原子核研究所的科學家聯合合成。

三、發現元素最多的科學家

發現元素最多的科學家是英國的漢弗萊·戴維。漢弗萊·戴維,他是英國化學家、發明家,電化學的開拓者之一,1778年出生於英國彭贊斯貧民家庭。他17歲開始自修化學,1799年他發現笑氣的麻醉作用後開始引起關注。

全球十六大科學之最(精選)

他的最大的貢獻是開闢了用電解法制取金屬元素的新途徑:用伏打電池來研究電的化學效應。電解了之前不能分解的苛性鹼,從而發現了鉀和鈉,後來又製得了鋇、鎂、鈣、鍶等鹼土金屬。漢弗萊·戴維,被認為是發現元素最多的科學家。1815年發明了在礦業中檢測易燃氣體的戴維燈。1820年當選英國皇家化學會主席。

舉世聞名的偉大化學家漢弗裡·戴維發現了邁克爾·法拉第(1791-1867)的才能,並將這個鐵匠之子、小書店的裝訂工招收到皇家學院做了他的助手。戴維伯樂的慧眼,被作為科學史上的光輝範例,廣為傳頌。戴維自己也為發現了法拉第這位科學巨擘而自豪。他臨終前,一位朋友去看他,問他一生中最偉大的發現是什麼,他隻字未提自己發現的眾多化學元素中的任何一個,卻說:“我最大的發現是一個人——法拉第!”

若沒有戴維,法拉第創造的近代電學發展歷史就要重寫。戴維的功績是偉大的,不可磨滅的,戴維的伯樂精神至今依然是科學界的楷模。

四、地殼中含量最少的金屬

地殼中含量最少的金屬是鍅。鍅是一種化學元素,化學符號是Fr,原子序數是87,帶有放射性(最穩定同位素的半衰期只有22分鐘)。鍅是鹼金屬,非常不穩定,其同位素均有放射性。鍅在大自然中十分很罕見的。受相對論效應等影響,鍅的金屬性反而不如銫,金屬活動性更是弱於鉀和鋇。

鍅的化學性質活潑,所有的鍅鹽都是水溶性的。由於它有放射性,且化學反應極度活躍,因此,無法制得純鍅。

1939年,法國女科學家佩裡在研究錒的同位素Ac-227的α衰變產物時。從中發現了87號元素,並對它進行研究。為了紀念她的祖國,把87號元素稱為francium,元素符號為Fr。

據估計,由於鍅的半衰期很短,經過計算,地殼中任何時刻鍅的含量約為30g。這使它成為除砈之外的第二稀有的元素。即使是在含量最高的礦石中,每噸也只有0。0000000000037克。 製備方法:鍅可在鈾礦及釷礦中發現,每1×1018個鈾原子中才能找到一個鍅原子。也可透過以質子轟擊釷而獲得。或者透過以下核反應:197Au + 18O → 210Fr + 5n 鍅與銫載體一起用高氯酸鹽、氯鉑酸鹽或鎢矽酸鹽陰離子進行共沉澱,是分離痕量鍅的有效方法。

現已發現質量數199~232的鍅的全部同位素,其中只有鍅-223、224是天然放射性同位素,以鍅-223的半衰期最長,約22分鐘。其餘都是透過人工核反應合成的。

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五、世界上運算速度最快的計算機

世界上運算速度最快的計算機曾經是天河二號超級計算機。“天河二號”是由國防科學技術大學研製的超級計算機系統,以峰值計算速度每秒5。49億億次、持續計算速度每秒3。39億億次雙精度浮點運算的優異效能位居榜首,成為全球最快超級計算機。

2014年11月17日公佈的全球超級計算機500強榜單中,中國“天河二號”以比第二名美國“泰坦”快近一倍的速度連續第四次獲得冠軍。

2015年5月,“天河二號”上成功進行了3萬億粒子數中微子和暗物質的宇宙學N體數值模擬,揭示了宇宙大爆炸1600萬年之後至今約137億年的漫長演化程序。同時這是迄今為止世界上粒子數最多的N體數值模擬;

超級計算機是一個國家綜合科技實力的再現,由於超級計算機的運算速度極快,因此,可以應用到各種尖端科技行業,比如天氣預測、彈道計算、人工智慧推演、天文物理計算、地震模型建立、各種實驗模擬(包括核爆炸模擬)等等,往往是所有國家的戰略性研究專案。

根據2019年超級計算機TOP500榜,我國上榜超級計算機達到228臺,總體算力佔據32。3%,美國上榜的超級計算機117臺,總體算力佔據37。1%。我國超級計算機上榜數量排名第一,我國算力只排名第二,同時可看出美國的綜合實力的強大。

2020年6月23日釋出的世界超級計算機TOP500排名中,日本超級計算機Fugaku( 富嶽)以每秒23047 TFlop的峰值速度,超越美國“頂點”計算機,奪取第一名寶座。獲得2020年6月冠軍的日本Fugaku( 富嶽)超級計算機,其Linpack(HPL)測試結果達到415。5 petaflops,的每秒達到41。55億億次的運算速度,大約是第二名美國‘頂點”超級計算機運算速度148。8 petaflops(每秒14。88億億次)的2。8倍。

全球十六大科學之最(精選)

值得一提的是,Fugaku採用的是富士通的48核A64FX SoC,是500強榜上第一個由ARM處理器提供支援的,同時也是RAM處理器首次登陸超算排行榜500強。Fugaku( 富嶽)超級計算機不僅在TOP500排名上取得了第一,而且在HPCG、HPL-AI和Graph500的排名中都取得了第一,是一個非常了不起的成績。

日本在超級計算機排名上並非第一次奪取冠軍,上一次在2011年的時候,日本的“京”超級計算機就奪取過第一名。這是時隔9年,日本再次重返超級計算機的巔峰,可見,日本在計算機領域方面同樣擁有極為強大的實力,從日本的科研能力來說,屬於世界第一流水平。

六、世界上最輕的金屬

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世界上最輕的金屬是鋰。鋰(Li)是一種銀白色的金屬元素,質軟,是密度最小的金屬。用於原子反應堆、制氫合金及電池等。鋰號稱“稀有金屬”,其實它在地殼中的含量不算“稀有”,地殼中約有0。0065%的鋰,其丰度居第二十七位。

世界上已知道的含鋰礦物有150多種,其中主要有:鋰輝石、鋰雲母、透鋰長石等。海水中鋰的總儲量達2600億噸,但濃度太小,提煉十分困難。某些礦泉水和植物機體裡,含有豐富的鋰。比如有些紅色、黃色的海藻和菸草中,通常含有比較多的鋰化合物,可供開發利用。中國的鋰礦資源豐富,根據中國的鋰鹽產量計算,僅江西雲母鋰礦就可供開採上百年。

鋰能改善造血功能,提高人體免疫機能。鋰對中樞神經活動有調節作用,能鎮靜、安神,控制神經紊亂。鋰可置換替代鈉,防治心血管疾病。人體每日需攝入鋰0。1mg左右。

鋰是有效的情緒穩定劑。鋰是治療急性躁狂症和躁狂、抑鬱病預防性管理的最有效措施。許多研究證明,鋰對動物和人具有必需功能或有益作用。動物缺鋰可導致壽命縮短、生殖異常、行為改變及其他異常。

人類流行病學研究顯示,飲水鋰濃度與精神病住院率、殺人、自殺、搶劫、暴力犯罪和毒品犯罪率呈明顯的負相關。毒品犯的營養性鋰補充研究證明,鋰有改善和穩定情緒的作用。心臟病人、學習低能者和在押暴力犯發鋰含量顯著降低。碳酸鋰治療的臨床研究表明,鋰的主要反應器官為胃腸道、腎臟、神經、肌肉、內分泌和心血管系統。

由於電極電勢最負,鋰是已知元素(包括放射性元素)中金屬活動性最強的。

2018年8月,中科院國家天文臺科研人員為首的團隊依託LAMOST發現一顆奇特天體,其鋰元素含量約是同類天體的3000倍,是人類已知鋰元素丰度最高的恆星 。

七、世界上最重的金屬

世界上最重的金屬是鋨。鋨,是元素週期表第六週期Ⅷ族元素,鉑族金屬成員之一。元素符號為Os,原子序數76,相對原子質量190。2。屬重鉑族金屬,是目前已知的密度最大的金屬。

從密度來看,藍灰色的金屬鋨是金屬中的冠軍,鋨的密度為 22。48 克/立方厘米,相當於鉛的2倍、鐵的3倍、鋰的42倍。1立方米的鋨就有22。48噸重。

金屬鋨極脆,如果放在鐵臼裡搗,就會很容易地變成粉末,鋨粉呈藍黑色。

金屬鋨在空氣中十分穩定,熔點是2700攝氏度,它不溶於普通的酸,甚至在王水裡也不會被腐蝕。粉末狀的鋨,在常溫下就會逐漸被氧化,並且生成四氧化鋨。四氧化鋨在48攝氏度時會熔化,到 130攝氏度時就會沸騰。鋨的蒸氣有劇毒,會強烈地刺激人眼的粘膜,嚴重時會造成失明。

鋨在工業中可以用做催化劑。合成氨時,如果用鋨做催化劑,就可以在不太高的溫度下獲得較高的轉化率。如果在鉑裡摻進一點鋨,可做成又硬又鋒利的手術刀。

全球十六大科學之最(精選)

1803年,法國化學家科勒德士戈蒂等人研究了鉑系礦石溶於王水後的渣子。他們宣佈殘渣中有兩種不同於鉑的新金屬存在,它們不溶於王水。1804年,泰納爾發現並命名其中一個為ptenium,後來改為osmium(鋨),元素符號定為Os。ptenium來自希臘文中“易揮發”,osmium來自希臘文osme,原意是“臭味”,這是因為四氧化鋨OsO4的熔點只有41℃,易揮發,氣體有刺激性氣味。

鋨存在於鋨銥礦中。將含鋨的固體在空氣中焙燒,將揮發出的四氧化鋨利用醇鹼溶液吸收,得到鋨酸鹽後用氫氣還原製得金屬鋨。可用來製造超高硬度的合金。鋨同銠、釕、銥或鉑的合金,常用作電唱機、自來水筆尖及鐘錶和儀器中的軸承。

尤其是利用鋨同一定量的銥可製成鋨銥合金。銥金筆筆尖上那顆銀白色的小圓點,就是鋨銥合金。鋨銥合金十分堅硬耐磨,銥金筆尖比普通的鋼筆尖耐用,關鍵就在這個“小圓點”上。用鋨銥合金還可以做鐘錶和重要儀器的軸承,十分耐磨,能使用多年而不會損壞。

八、世界上最重的氣體

世界上最重的氣體是氭。化學元素氡又稱之為氭,是一種化學元素。氡通常的單質形態是氡氣,為無色、無嗅、無味的惰性氣體,具有放射性。

氡的化學反應不活潑,氡也難以與其他元素髮生反應成為化合物。氡沒有已知的生物作用。因為氡是放射性氣體,當人吸入體內後,氡發生衰變的阿爾法粒子可在人的呼吸系統造成輻射損傷,引發肺癌。而建築材料是室內氡的最主要來源。比如花崗岩、磚砂、水泥及石膏之類,特別是含放射性元素的天然石材,最容易釋出氡。

由於地球表面的岩石和土壤中含有微量的鈾,在土壤、地表水和大氣中都含有氡。據世界各地的調查,一般室外空氣中Rn的平均放射性濃度約為(0。4~2)×10貝克/升。由於氡的密度較大,空氣中氡的相對含量隨海拔高度的增加而快速減少。氡在地殼中的含量極微。

值得一提的是,《民用建築工程內部環境汙染控制規範》GB50325-2001規定:I。類民用建築(住宅、醫院、老年建築、幼兒園、學校教室等)氡濃度限量≤200;Ⅱ。類民用建築(辦公樓、商店、旅館、圖書館、展覽館、體育館、公共交通等候車室、餐廳、理髮店等)氡濃度限量≤400。並規定“民用建築工程及室內裝修工程的室內環境質量驗收,應在工程完工至少7天以後、工程交付使用前進行。”“室內環境質量驗收不合格的民用建築工程,嚴禁投入使用。”

九、世界上酸性最強的化合物

世界上酸性最強的化合物是氟銻酸。氟銻酸,化學式HSbF6。是氫氟酸和五氟化銻反應後的產物,屬於超強酸。

SbF5能與F-形成正八面體形陰離子SbF6-。氫離子能自由運動,幾乎不受束縛,因此該物質有強酸性。比純硫酸要強21019倍,為已知酸性最強的物質。氟銻酸屬於超強酸性體系。

氟銻酸危險性:具有非常的強腐蝕性,劇烈水解:1、氟銻酸會與水起強烈甚至爆炸性的反應,若溶劑為水,則與其他酸的強度無法區分。2、超強酸六氟合銻酸要用特氟龍(即聚四氟乙烯)材質的容器來裝。

十、世界上最早的人工核反應堆

全球十六大科學之最(精選)

世界上最早的人工核反應堆是芝加哥一號堆。芝加哥一號堆(Chicago Pile-1,CP-1),是人類第一臺(可控)核反應堆,1942年底(曼哈頓計劃期間)由著名物理學家費米(Enrico Fermi)領導的小組在世界頂級學府芝加哥大學建立,是人類原子能時代的開端。

1942年12月2日,芝加哥一號堆內部成功產生可控的鈾核裂變鏈式反應,真正開啟了人類的原子能時代。當時共有49位科學家在現場見證了這一時刻。 這臺核反應堆最初的輸出功率為0。5瓦特,它由4萬個石墨塊包圍著1萬9千片鈾核燃料構成,但沒有安裝防輻射或冷卻系統,費米描述它為“一堆簡陋的黑磚和木頭。

芝加哥一號堆的成功運轉為1945年7月16日美國第一顆原子彈的成功爆炸(Trinity Test)奠基。

芝加哥一號堆於1943年停止執行,並被拆卸運輸到芝加哥紅門森林(Red Gate Woods),在那裡被重新組裝並安裝了防輻射系統,成為了後來的芝加哥二號堆(Chicago Pile-2, CP-2),而芝加哥二號堆所在的位置就是後來著名的美國第一個國家實驗室阿貢國家實驗室所在地。

十一、世界上最早的核電站

世界上最早的核電站是前蘇聯的奧布靈斯克核電站。1954年在庫爾恰托夫的主持下,蘇聯建成了世界上第一座核電站——奧布靈斯克核電站。該核電站被稱為第一核電站。它的建設成為當時最高機密,因為身處建設工地的工人也不知道自己究竟在建造什麼。

1954年6月27日,俄語廣播電臺播報的一則新聞震驚了全球,“在科學家和工程師的共同努力下,蘇聯建成了世界上第一座5000千瓦發電量的核電站,該核電站已為蘇聯農業生產專案提供所需電力。”

十二、世界上能量最高的對撞機

世界上能量最高的對撞機是歐洲大型強子對撞機。大型強子對撞機是粒子物理科學家為了探索新的粒子,和微觀量化粒子的‘新物理’機制裝置,是一種將質子加速對撞的高能物理裝置。

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歐洲大型強子對撞機是現在世界上最大、能量最高的粒子加速器。大型強子對撞機坐落於日內瓦附近瑞士和法國的交界侏羅山地下100米深·總長17英里的隧道內。2008年9月10日,對撞機初次啟動進行測試。

十三、世界上最貴的金屬

世界上最貴的金屬是鉲。鉲,是一種放射性金屬元素,符號為Cf,原子序為98。該元素是世界上最昂貴的元素,1克價值2700萬美元, 是金子的65萬倍。鉲-252是個強中子射源,因此其放射性極高,非常危險。

鉲屬於錒系元素,是第六個被人工合成出來的超鈾元素,自然界能自行產生的元素中質量最高的,所有比鉲更重的元素皆必須透過人工合成才能產生。伯克利加州大學於1950年以α粒子(氦-4離子)撞擊鋦,首次人工合成鉲元素,因此該元素是以美國加利福尼亞州及加州大學命名的。

鉲-252,作為一種強中子射源,有幾個重要應用:每微克的鉲每分鐘能夠產生1。39億顆中子。因此,鉲可被用作核反應爐的中子啟動源或在中子活化分析中作為中子源。在放射治療無效時,子宮頸癌和腦癌的治療目前已用到了鉲所產生的中子。

從1969年薩瓦那河發電廠向喬治亞理工學院借出119 µg的鉲-252之後,鉲一直被用於教育上。在煤炭、水泥產業中,鉲也被應用在煤元素分析和粒狀物質分析機上。

由於中子能夠穿透物質,因此,鉲被用在探測器中,比如燃料棒掃描器,使用中子射線照相術來探測飛機和武器部件的腐蝕、問題焊接點、破裂及內部溼氣,以及行動式金屬探測器等。

中子溼度計利用鉲-252來尋找油井中的水和石油,為金銀礦的實地探測提供中子源,以及探測地下水的流動。

十四、世界訪問量最高的網站

世界訪問量最高的網站是Facebook。Facebook(臉書),是美國的一個社交網路服務網站, 創立於2004年2月4日,總部位於美國加利福尼亞州帕拉阿圖。

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2012年3月6日釋出Windows版桌面聊天軟體Facebook Messenger。主要創始人馬克·扎克伯格。Facebook是世界排名領先的照片分享站點,截至2013年11月每天上傳約3。5億張照片。截至2012年5月,Facebook擁有約9億使用者。Facebook的總部設在矽谷的門洛帕克(Menlo Park)——1 Hacker Way。從2006年9月11日起,任何使用者輸入有效電子郵件地址和自己的年齡段,即可加入。2015年8月28日,單日使用者數突破10億。

馬克·扎克伯格,美國社交網站Facebook的創辦人,被人們冠以“蓋茨第二”。哈佛大學計算機和心理學專業輟學生。作為社群網站Facebook的創辦人。據《福布斯》雜誌保守估計,馬克·扎克伯格擁有135億美元身家,是2008年全球最年輕的鉅富,也是歷來全球最年輕的自行創業億萬富豪。

扎克伯格曾被《時代雜誌》評選為“2010年年度風雲人物”。2012年5月19日和華裔女友普莉希拉-陳結婚。扎克伯格又表示,計劃將他與妻子持有的facebook股份中的99%(約450億美元,2879億人民幣)捐贈給慈善機構。

十五、世界上最易導熱的金屬

世界上最易導熱的金屬是銀。銀(Argentum),是過渡金屬的一種。化學符號Ag。銀是古代就已發現並加以利用的金屬之一,是一種重要的貴金屬。銀在自然界中有單質存在,但絕大部分是以化合態的形式存在於銀礦石中。

銀的理化性質均較為穩定,導熱、導電效能很好,質軟,富延展性。其反光率極高,可達99%以上。有許多重要用途。

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銀,是一種應用歷史悠久的貴金屬,至今已有4000多年的歷史。我國考古學者從出土的春秋時代的青銅器當中就發現鑲嵌在器具表面的”金銀錯“(一種用金、銀絲鑲嵌的圖案)。

從漢代古墓中出土的銀器非常精美。由於銀獨具一格的優良特性,人們曾賦予它貨幣和裝飾雙重價值。尤其是在古代,銀的最大用處是充當商品交換的媒介──貨幣。英鎊和我國解放前用的銀元,就是以銀為主的銀銅合金。

天然銀,大多是合金、汞、銻、銅或鉑成合金,天然金幾乎總是與少量銀成合金。我國古代已知的琥珀金,就是一種天然的金銀合金,含銀約20%。

中國是銀礦資源中等丰度的國家,總保有儲量銀11。65萬噸,居世界第六位。中國銀礦分佈比較廣,絕大多數省區都有出產,探明儲量的礦區有569處,特別是江西銀儲量為最多,佔據全國的15。5%,其次為雲南、內蒙古、廣西、湖北、甘肅等省(區)。

銀礦成礦的一個重要特點,就是80%的銀是與其他金屬,特別是與銅、鉛、鋅等有色金屬礦產共生或伴生在一起。我國重要的銀礦區有:江西貴溪冷水坑、廣東凡口、湖北竹山、遼寧鳳城、吉林四平、陝西柞水、甘肅白銀、河南桐柏銀礦等。礦床型別有火山-沉積型、沉積型、變質型、侵入岩型、沉積改造型等幾種,以火山-沉積型和變質型為最重要。

十六、世界上最硬的金屬

世界上最硬的金屬是鉻。鉻(Chromium),化學符號Cr,單質為鋼灰色金屬。元素名來自於希臘文,原意為“顏色”,因為鉻的化合物都有顏色。

世界上十大最堅硬的金屬物質分別為:鉻元素,鎢元素,釩元素,錳元素,鈦元素,鎳元素,鐵元素,銅元素,鋁元素和金元素。

1797年法國化學家沃克蘭在西伯利亞紅鉛礦(鉻鉛礦)中發現一種新礦物,次年用碳還原得到。在元素週期表中屬 ⅥB族, 鉻的原子序數24,原子量51。9961,體心立方晶體,常見化合價為+2、+3和+6。氧化數為6, 5, 4, 3, 2, 1, −1, −2, −4,是硬度最大的金屬。

全球十六大科學之最(精選)

鉻的用途十分廣泛:

1、鉻可用於制不鏽鋼,汽車零件,工具,磁帶和錄影帶等。

2、鉻可用於制不鏽鋼。紅、綠寶石的色彩也來自於鉻。

3、鉻是人體必需的微量元素。三價的鉻是對人體有益的元素,而六價鉻是有毒的。人體對無機鉻的吸收利用率極低,不到1%;人體對有機鉻的利用率可達10-25%。鉻在天然食品中的含量較低、均以三價的形式存在。

4、鉻作為一種必要的微量營養元素在所有胰島素調節活動中起重要作用,它能幫助胰島素促進葡萄糖進入細胞內的效率,是重要的血糖調節劑

鉻的危害:

1、面板直接接觸鉻化合物所造成的傷害:鉻性面板潰瘍(鉻瘡)、鉻性皮炎及溼疹等。

2、對呼吸道:鉻性鼻炎、糜爛性鼻炎、潰瘍性鼻炎等。

3、對眼及耳:眼皮及角膜接觸鉻化合物可能引起刺激及潰瘍,症狀為眼球結膜充血、有異物感、流淚刺痛、視力減弱,嚴重時可導致角膜上皮脫落。

4、對腸胃道:誤食入六價鉻化合物可引起口腔粘膜增厚,水腫形成黃色痂皮,反胃嘔吐,有時帶血,劇烈腹痛,肝腫大,嚴重時使迴圈衰竭,失去知覺,甚至死亡。六價鉻化合物在吸入時是有致癌性的,會造成肺癌。

5、全身中毒。

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