世界上“最贵”的元素,被中国科学家发现,每克价值430亿
黄金自古以来就是财富和地位的象征。
时至今日,尽管世界经济已日益多元化,黄金的地位和价值却从未衰减。
而在黄金辉煌的历史长河中,1950年2月,美国加州伯克利的几位物理学家做出了一个惊世骇俗的发现——他们成功合成了一种人造放射性元素,那就是“锎”。
这一元素的发现在当时可谓石破天惊,人们对这个神秘的新元素既惊又喜。
01
说到昂贵,我们习惯先想到黄金、钻石这些传统奢侈品。
但实际上,在能源科技领域,有一些极为稀缺的物质,其价值远远超过黄金钻石。
这些物质成为世界上最昂贵的东西,每个克每克都价值数十万美元,甚至更高。
这些稀世绝贵的物质有一个共同特点,就是与核能量、高能物理研究有关。
比如用于核聚变的氚,用于加速器和反应堆的锎,以及反物质等等。
要获取这些极稀有的物质,依靠的都是先进的科学技术。
可以说,这些与高科技密不可分的稀有物质,它们的价值远不是金钱可以衡量。
02
锎,原子序数104,是一种极其稀有和昂贵的化学元素。
它的昂贵之处在于:
地球上的锎非常稀少,主要存在于铀矿中。
当中子被铀-238捕获后,会发生β衰变,最终形成锎-260。
因此,锎的存在取决于铀的存在,如果铀矿石含量低,那么锎的含量也极低。
虽然理论上锎可以自然形成,但目前地球上发现的锎几乎全部是人工合成的。
在自然条件下,要形成足够数量的锎以提取利用,可能需要上亿年的时间。
这使得锎成为目前地球上最稀有的天然元素之一。
不仅数量稀少,锎本身的化学性质也增加了提取的难度。
它几乎不溶于水,但会吸附在土壤上。
如果在含铀的土壤中测试,会发现相比水中,土壤中的锎含量高出500倍以上。
这意味着要从稀薄的水溶液中有效提取锎是非常困难的。
早期曾有科学家认为,超新星爆炸可能会产生一定量的锎。
因为锎-260的60天半衰期,与超新星的特征半衰期相当。
但是相关研究并未在超新星光谱中发现锎的特征谱线,因此这个说法并未得到证实。
超新星形成的锎,如果存在,数量也必然很少。
因此,稀少的来源和提取难度共同导致了锎的超高价格。
据报道,1克锎的价格高达270000万元人民币,是金价的90万倍,这使它成为当前已知世界上最稀有和昂贵的化学元素。
那么,这个元素有什么作用呢?
03
锎-252自动释放出中子束,其强大的辐射能极有可能对人体造成巨大伤害。
然而,正是这种独特的放射性也使锎-252成为一种极其理想的中子源,在医学领域展现出巨大的应用潜力。
例如,在治疗多种癌症时,锎-252展现出惊人的效果。
科学家发现,注射极少量的锎-252进入患癌组织,它持续释放的中子就能有效杀死癌细胞,且对健康细胞的损伤非常小。
特别是在治疗胃癌、直肠癌和子宫癌时,使用锎-252中子源治疗获得了显著的疗效。
但是,问题在于锎本身就极为稀少,目前全球范围内能够提供给医疗机构使用的锎-252数量非常有限。
这导致它的应用受到了严重局限。
这就好比,你发现了一种显效药物,却极少量的原料无法大规模生产。
那么,是否有办法突破这一限制,拓展锎在医学领域的应用呢?
一些科学家提出,可以通过核反应堆来合成生产更多的锎-252。
虽然过程复杂昂贵,但这可能是最可行的路径。
另一些专家则主张,应该开发利用其他放射性同位素来替代锎-252。
尽管替代品不可能百分百相同,但也许可以达到近似的治疗效果。
无论如何,锎作为一种新兴的放射性元素,其医学价值还有很大的开发潜力。
它就像一道亮光,给那些与癌症做着殊死搏斗的患者带来了希望。
锎的来源主要在于铀矿,当铀在反应堆中捕获中子进行核裂变后,会生成极小量的锎。
早期科学家曾怀疑超新星爆炸时也可能合成出微量的锎,但至今仍未在超新星残骸中探测到锎的踪迹。
正因为地球上天然锎的含量极低,目前所有锎几乎全部来自人工合成。
20世纪90年代,中国率先掌握了生产和利用锎-252的技术,这种放射性同位素在国防领域有重要应用,可以用来制造中子弹,检测飞机行李中的爆炸物。
但是由于产量稀缺,锎在民用领域的应用一直受到限制。
1968年,首次使用医用锎源对癌症病人进行放射治疗,开启了肿瘤治疗的新纪元。
不同于传统放疗需要全身照射,锎源治疗是将中子源直接置入人体进行局部照射,能精确杀死癌细胞而大大减少正常组织的损伤。
随着放疗技术不断进步,锎源治疗已成为治疗某些癌症的主要手段之一。
04
目前已知,地壳中仅有极少量的锎分布于含铀的矿石之中。更为关键的是,锎的放射性非常强,它的原子核不稳定。
这使得地壳中形成的天然锎迅速衰变,量非常稀少。
由于天然锎如此罕见,人类获取的锎几乎全部依靠人工合成。
但锎的合成极其困难,成本高昂,科学家必须克服重重技术障碍,才能在实验室成功合成出微量的锎。
因此,现今世界上的锎主要靠少数高科技实验室生产,数量有限。
可想而知,如此稀少的锎元素,价格必然极为昂贵,远超黄金。
它已经连续多年蝉联“世界最贵金属”的宝座。
一克锎的价格高达数十万美元,令其成为向往的奢侈象征。
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