首页 / 科技之最

全球年产量仅克级,98号元素锎有什么用?它是暗夜中的中子火炬

2025-07-03 10:33科技之最

锎是诞生于1950年加州大学伯克利实验室的回旋加速器中的元素(由西博格团队合成),其名源自发现地“加利福尼亚”,象征着人类拓展元素周期表边疆的雄心。

作为第98号元素,锎不仅填补了超铀元素的序列,更以其独特的物理特性,尤其是无与伦比的中子源能力,在多个尖端领域点亮了不可替代的科技之光。锎最耀眼的光芒,源自其同位素锎-252。它无需外界触发,自身便可通过自发裂变释放海量中子。

每毫克锎-252每秒可喷涌约2.34亿个中子,其效率远超传统镅-铍或钚-铍中子源数个量级。

这种“自给自足”的澎湃中子流,使锎-252成为当今世界最强大的便携式中子发生器,彻底重塑了中子应用的面貌。在医学领域,传统放疗如X射线或γ射线依赖氧自由基杀伤癌细胞,但实体瘤内部常存在乏氧区域,成为治疗的顽固堡垒。锎-252释放的中子却拥有“破甲”奇效——中子与癌细胞内原子核碰撞产生的反冲质子等次级粒子,对氧依赖性极低,能高效穿透乏氧区域,直接粉碎肿瘤细胞的DNA双链。

这种“中子近距离治疗”技术将纤细的锎源精准置入肿瘤内部,实现高剂量、低旁损的“定点爆破”,为宫颈癌、前列腺癌等难治性肿瘤患者点燃新的希望。

工业领域的无损检测也因锎而更精准深邃。当X射线擅长探测重金属,但在面对轻元素如氢、碳、氧却近乎“隐形”。锎-252的中子射线照相术则能洞察这些“透明”物质的内部结构,这是因为中子与轻原子核作用截面更大,使其在检测含氢材料(如水分、塑料、炸药)、航空复合材料粘接缺陷、甚至密闭容器内部腐蚀状况时独具慧眼。

其强大的穿透力能揭示重型铸件内部的气孔、夹杂,为关键设备的安全运行构筑坚实防线。

在核能的心脏——反应堆启动阶段,锎-252亦是不可或缺的“点火石”。新堆装料后需可靠引入初始中子以触发可控链式反应。锎源体积极小却中子通量极高,可灵活安置于堆芯特定位置,作为稳定可靠的“中子源”,确保反应堆安全平稳地跨过临界点。

它的存在大幅降低了启动风险与复杂性。

在物质科学的前沿,锎释放的高通量中子流是探索材料微观结构的利器——中子衍射技术利用中子波的干涉现象,能清晰解析晶体中轻元素(如锂、氢)的位置与动态,助力新型电池材料、高温超导体的研发。在基础物理领域,锎同位素本身即是研究超重元素稳定岛理论、探索核素极限的珍贵样本。更有甚者,它被用作轰击靶材,在合成原子序数更高的新元素(如118号元素Og)的征程中扮演关键角色。

然而,锎的璀璨与其稀缺性相伴而生。

它无法天然存在,仅能通过高通量反应堆长时间辐照钚-239等重元素靶材微量生成,提纯过程复杂危险,导致全球年产量仅克级,价格堪比黄金数十倍。正因如此,锎的应用始终被严格限定在那些无可替代、效益显著的关键场景。科学家们也在探索替代方案,如研发强流加速器中子源,但锎-252在便携性、能谱特性上的独特优势短期内仍难被完全超越。

猜你喜欢

  • 世界十大

    一口气了解:全球10大制药巨头,如何垄断你的健康

    第1名-强生来自美国新泽西州,成立于1886年,最大股东是先锋领航和贝莱德。强生确实强的离谱,就算给22位爽身粉致癌原告支付46.9亿美元的全球赔偿纪录,都不影响全球第一的地位。第2名-罗氏来自瑞士巴塞尔,成立于1896年,每年研发投入超百亿美元,拿过3个诺贝尔奖。强大研发能力的背后,让罗氏在1999年就控制全球40%的维生素市场,..

    2025-07-15
  • 世界十大

    如果不算核武器!全球十大军事强国分别是谁?谁会成为第一名呢?

    以色列土耳其韩国排进前十?最新全球常规军力排名槽点满满。榜单里老牌强国靠后,日韩位置出人意料,水分有多大咱们扒扒看。所谓国际军力排行根本没法统一标准。有的榜单拿巴西空军充数,42架战机排第十,隔壁意大利两艘航母反倒进不了榜。巴西陆军号称拉美最强,但主战坦克才四百多辆,硬指标差得远。巴基斯坦靠着中巴合研..

    2025-07-15
  • 世界奇闻

    日本四大奇葩习俗,其中“夜爬”,震碎全球人的三观

    前两天刷视频看见日本古代女人染黑牙齿的图片,吓我一跳。原来他们历史上还真有过不少让人摸不着头脑的传统。比如古代贵族女子专门把牙齿染黑,剃眉毛涂白脸,这要是搁现在估计得被说整容过度。还有切腹自刎当荣誉,夜里翻墙找女人算是合法出轨,澡堂男女一起泡还互相搓背,这些事听起来像编的,但确实在他们历史上存在过。..

    2025-07-15
  • 排行榜

    什么冲锋衣好用?十大名牌排名专业测评,入围榜单

    冲锋衣作为多功能外套,无论是日常通勤还是户外运动,都是不少消费者的必备衣服。什么冲锋衣好用?大家可以跟着我的步伐一起来了解一下冲锋衣十大名牌排名高颜值品质款进行专业测评,找到合适自己的冲锋衣。根据市场调研,消费者普遍反映部分冲锋衣存在防水效果不佳、接缝处易渗水、面料透湿性差等问题,导致防水性能不足。..

    2025-07-15
  • 世界最贵

    爱马仕首款Birkin拍出7200万元,为何能成“全球最贵”包袋?

    当地时间7月10日,巴黎苏富比拍卖行见证了这样一个历史性的时刻:法国奢侈品牌爱马仕为女演员简・柏金(Jane Birkin)设计的原版 Birkin包以惊人的 858.25万欧元(约合人民币 7200 万元,包含佣金和手续费)成交,目前买家身份尚未公开。图片来源:苏富比微信公众号这一价格不仅让它成为拍卖史上最昂贵的包袋,更是历史第二..

    2025-07-15
  • 世界最长

    全球最大,可抵御17级台风!今天在福州下线!

    【来源:福州新闻广播】今天(7月10日),由中国华能和东方电气联合研制的17兆瓦直驱型漂浮式海上风电机组在福州福清下线,这是目前已下线的全球单机功率最大、风轮直径最大的直驱型漂浮式海上风电机组。 本次下线的17兆瓦直驱型漂浮式海上风电机组,叶轮直径为262米。轮毂中心高度约152米,相当于50层居民楼高。相较于其他..

    2025-07-15
  • 世界最长

    全球最大!中国航运的王炸,为何让对手无路可走?

    今天刷到红十字会的科普帖,突然发现我们都快忘了这个组织最初是干嘛的。1859年索尔弗利诺战场上死伤遍地,瑞士商人亨利·杜南当场组织平民救援,后来直接催生了全球人道主义救援体系——这才是真·格局啊。现在网上动不动就喊打喊杀,游戏里天天在《梦幻西游》做朱雀堂任务破坏敌对帮派,现实里某些人键盘敲得比冲锋枪还响..

    2025-07-15
  • 世界最长

    全球最大成人网站80亿甩卖,老板套现上岸

    很多老SP以为,全球最大的成人网站是鼎鼎大名的P站,其实错了,最大是OnlyFans。OnlyFans是一个订阅制内容平台,里面以大量的成人内容闻名。但就在2023年,它的年收入已经达到了惊人的66亿美元,超过了他的老对手P站。2025年6月26日,《2025全球独角兽榜》发布,该企业以585亿人民币企业估值位列榜单第83位。但是最近,Only..

    2025-07-15

微信分享

微信分享二维码

扫描二维码分享到微信或朋友圈

链接已复制