玻尔与铪元素的发现

玻尔与铪元素的发现

2016-12-14 作者: xuzhiping 浏览: 3665 次

摘要: 铪与锆的物理和化学性质十方相似,在自然界它们往往相互伴生,活像一对同胞兄弟。由于铪总是“躲”在锆的背后,因此元素周期表上的第72号元素显得十分神秘。 1911年,法国巴黎大学的乌尔班教授在研究一种产自挪威、名叫“加多林”的稀土矿物时,曾宣称发现了第72号元素,...

铪与锆的物理和化学性质十方相似,在自然界它们往往相互伴生,活像一对同胞兄弟。由于铪总是“躲”在锆的背后,因此元素周期表上的第72号元素显得十分神秘。

1911年,法国巴黎大学的乌尔班教授在研究一种产自挪威、名叫“加多林”的稀土矿物时,曾宣称发现了第72号元素,但后来经过光谱鉴定,他的样品中并没有出现新元素的谱线。

1921~1922年间,丹麦物理学家玻尔提出了“原子核外电子排布”理论,根据这个理论,第72号元素应为+4价,并与钛、锆等元素同族,而稀土元素是+3价。这就为寻找第72号元素指明了方向。第72号元素应到含钛、锆的矿石中去找,而不应该在稀土矿物中寻找。

玻尔的理论使当时在他身边工作的两位年轻人匈牙利化学家海弗西和荷兰物理学家科斯特受益匪浅。

他们开始在含锆的矿石中认真寻找那种未知的第72号元素。结果功夫不负有心人,1922年12月9日,他俩用电话报告玻尔找到了第72号元素,并决定将它取名为Hafnium(Hf,铪),词根取自“哥本哈根”的古名。

随后,海弗西又成功地炼出了几克金属铪的样品。它质地坚硬,熔点高达2200°C。

目前,铪的主要用途是与钨等制成合金,用于制造灯丝。另外,铪对热中子的吸收截面积约是锆的1/500,因此在锆中加入微量的铪,能使锆对中子的透明度进一步增加。用这种合金制作的反应堆核燃料护套,使用起来更加方便与安全。

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