扒一扒那些對地球來說特別珍貴的元素

2020-10-03 綠水煎茶

之前我寫了一篇文章叫做沒有「人權」的元素，那麼很多人就說了小編小編，那地球上有哪些元素特別珍貴呢？

今天，我就帶著大家一起來談一談這個問題。


何為珍貴

在談論這個問題之前，我們要明白什麼是珍貴。

翻翻漢語詞典，對於珍貴的解釋是——珍貴是一個漢語詞彙，是指價值高；意義大；寶貴；珍愛；重視。《三國志·魏志·荀彧傳》等均有相關記載。


所以在這裡珍貴的元素有兩種解釋——1. 是因為數量少而珍貴，畢竟物以稀為貴；2.是因為用途而顯得珍貴。

就這兩個評判標準，我們可以整理出來以下幾種元素。


氦

首當其衝的肯定是氦了，沒錯就是那個充在氣球裡的氦。


氦元素周期表排名第二，很容易被忽視的位置……但它卻是一個名副其實的「寶藏男孩」。

由於原子序數太小，重量太輕，又不跟其他物質化合，地球上的氦氣基本都逃逸掉了。現在開採的氦氣，基本是從鈾礦伴生的天然氣裡面提取的，由鈾的衰變產生。鈾作為超重放射性元素，本身在地球上的含量已經極為稀少了，氦還得靠它衰變，那就更是少上加少。

但是在宇宙中就不一樣了，氦作為僅次於氫的輕元素，在宇宙中的比重也僅次於氫。很多氣態行星氦含量高達百分之20，某些老年恆星的氦含量更是可以高達百分之40以上。流浪地球計劃的原因，就是太陽核心的氫已經全部變成了氦，引發氦閃，導致人類不得不出逃。

五十年又五十年，可控核聚變的應用已經成為核物理領域的老段子。其技術難點之一就是氫核氘氚的聚變雖然原料便宜，但是會產生大量高能中子，對反應裝置產生嚴重的放射性損傷。如果能用氦的同位素He-3作為核聚變原料，將會有更多好處：反應產生的能量更大；聚變產生質子而不是中子，原料He-3本身沒有放射性，更安全更環保；反應過程易於控制。He-3的核聚變，也被稱為終極聚變。

但問題是，氦本身已經很稀有，He-3就更少了。全球可提取的He-3總量大約只有15-20噸。不過，月球地殼淺層中He-3儲量極為豐富，保守估計在100萬噸以上。以人類目前的能量消耗，100噸He-3足夠全世界使用一年，8-10噸就夠我國使用一年。嫦娥四號探月的目的之一就是了解月球上He-3的詳細情況。理論上來說，月球背面更容易產生He-3，所以咱們的探測器在月球背面著陸。人類在太陽中發現了氦，卻到月亮上繼續尋找它。


不過，距離人類能夠利用月球的He-3，恐怕還有很長一段時間——希望不是五十年又五十年——所以，在此之前，我們除了仰望明月之外，還得要注意善待氦氣，珍惜氦氣。這話似乎說了也白說……畢竟一般人也幾乎沒機會接觸氦氣。但白說我也得說，因為不說白不說。這意思，你懂的。


銥

銥屬於重金屬，密度為22.42克/立方釐米。從理論上講，地球整體的平均銥含量與隕石的平均銥含量相近。但地球形成初期處於熔融狀態，銥因密度大而很容易沉入地核之中，由此導致銥在地殼中的含量非常低。

地殼中某一巖層的銥含量高，可能指示該巖層形成時有地球之外的星體撞擊地球。

人們發現白堊系地層中存在恐龍化石，其上的第三系地層中則無恐龍化石。二者之間的分界稱為K-T界線。

20世紀70年代中期，美國地質學家沃爾特·阿爾瓦雷斯（Walter Alvarez）在義大利古比奧研究地層剖面時，發現K-T界線上有一層厚約1釐米的不含化石的黏土層，在其父親的指導下，他對這一黏土層的樣品進行了銥元素的含量測定。1978年6月，測定結果出來，結論是樣品中銥含量異常，比正常值高出30倍。之後又有丹麥、西班牙、紐西蘭、北美等地相同層位的樣品經測定發現銥異常，數值甚至高於正常值上百倍。


1950年，墨西哥石油公司（PEMEX）為勘探石油而在尤卡坦半島及鄰近海域進行了重力普查，發現一個環形重力異常，認為地下存在一個環形構造

因宇宙中磷元素含量極低，外星人或比預料中還少

近日一項研究表明支持宇宙中磷元素的含量極為稀少。作為形成生命並參與生理化學反應的重要元素，磷元素的缺失意味著外星人存在的可能性大大降低。

卡迪夫大學的天文學家Jane Greaves博士表示，他們的研究團隊通過觀測"兩顆超新星「殘餘物」——Cassiopeia A（Cas A）和螃蟹星雲得出，宇宙中磷元素的含量比我們預期要少得多。

他們認為，磷元素含量低的直接結果是，外星生命的存在的可能性大大降低，即便是存在生命條件最理想的行星上。

磷元素人體中重要的元素，並且是骨骼和牙齒的構成材料之一。磷能保持使心臟規律跳動、並發揮著維持人體器官正常運轉功能等重要作用。磷與生命起源有著重要關聯。

恆星在生命盡頭爆炸時（即超新星階段）會形成磷。但是典型的超新星可能沒有合適的環境來創造生命。而地球可能是非常幸運的，因為它碰巧與合適的超新星相距足夠近。


總結

所以還是老話，每個元素的存在都有它的價值，我們不能因為一時的利益而忽略了它們的用處。說不定少了哪個元素，人類就不復存在了呢。

如果想了解更多與科學有關的知識，可以關注我哦(⊙o⊙)！

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