黃金在歷史上從來沒有像今天這么昂貴過。但是貧窮限制了人類的想象力!地球上存在著比黃金貴數(shù)以萬(wàn)億倍的物質(zhì),其中還有一種是由中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的。這位科學(xué)家貢獻(xiàn)之大讓美國(guó)都感到恐懼,為了阻撓這位科學(xué)家回國(guó),美國(guó)曾經(jīng)連發(fā)三道攔截令!他發(fā)現(xiàn)的到底是什么
黃金在歷史上從來沒有像今天這么昂貴過。但是貧窮限制了人類的想象力!地球上存在著比黃金貴數(shù)以萬(wàn)億倍的物質(zhì),其中還有一種是由中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的。
這位科學(xué)家貢獻(xiàn)之大讓美國(guó)都感到恐懼,為了阻撓這位科學(xué)家回國(guó),美國(guó)曾經(jīng)連發(fā)三道攔截令!他發(fā)現(xiàn)的到底是什么昂貴的物質(zhì)?這種物質(zhì)到底有什么神奇作用,能比黃金貴這么多?這位科學(xué)家又是誰(shuí)呢?

地球上黃金算貴的物質(zhì)?別開玩笑了
地球上可不止黃金鉆石值錢,甚至地球上有三種物質(zhì)比黃金貴了不止千倍萬(wàn)倍。這三種物質(zhì)中最昂貴的那一種,即使你只擁有一克,你就可以富可敵國(guó)。
先從三種物質(zhì)中“最便宜”的開始說起。
第三名:钚
钚的用處需要從昂貴的火星探測(cè)說起
2020年7月可以說是人類的火星探測(cè)月,因?yàn)樵谶@一個(gè)月,中國(guó)、美國(guó)、阿聯(lián)酋與日本接連發(fā)射火星探測(cè)器。在其中,屬美國(guó)毅力號(hào)火星車造價(jià)最昂貴,總造價(jià)高達(dá)27億美金。
相比較之下,天問一號(hào)設(shè)計(jì)工作壽命為90個(gè)火星日(一火星日大約相當(dāng)于地球上24小時(shí)40分鐘),而且毅力號(hào)火星探測(cè)器運(yùn)行時(shí)間竟然高達(dá)14年之久!為什么工作時(shí)間這么長(zhǎng)?秘密是什么?
目前人類所有制造的航天器使用的電源基本就是三種:太陽(yáng)能電池、化學(xué)電池、核電池。
但是核電池相比較化學(xué)電池和太陽(yáng)能電池來說簡(jiǎn)直一個(gè)天上一個(gè)地下。因?yàn)橥凰厮プ儠r(shí)釋放的能量大小和釋放速度不受宇宙環(huán)境中光照、壓力變化、溫度變化、化學(xué)反應(yīng)、電磁環(huán)境的影響,可以說核電池既穩(wěn)定,工作時(shí)間又長(zhǎng)。
而毅力號(hào)火星車之所以有這么長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間就是得益于钚核電池,基本原理非常簡(jiǎn)單,該核電池將钚-238衰變的熱量轉(zhuǎn)化為電能,可以穩(wěn)定的給火星車提供14年之久的澎湃動(dòng)力。這是其他電池所不能提供的。
美國(guó)NASA利用钚核電池的歷史其實(shí)很久了,由于钚238的半衰期長(zhǎng)達(dá)漫長(zhǎng)的88年,這么長(zhǎng)的時(shí)間可以勝任人類目前所有的深空探測(cè)任務(wù)。
但是钚的供應(yīng)一直是問題,原因就是太稀少了。
即使作為世界第一經(jīng)濟(jì)科技強(qiáng)國(guó)的美國(guó),主要庫(kù)存也僅僅是上個(gè)世紀(jì)80年代生產(chǎn)的钚-238,這些庫(kù)存現(xiàn)在也寥寥無幾了。
而毅力號(hào)所用的钚是美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室剛剛成功生產(chǎn)的钚同位素。稀少而又用途及其重要的背后意味著钚極其昂貴的價(jià)格。
胖子原子彈、小男孩原子彈的內(nèi)核也是钚
钚是能被用作核武器裂變劑的一種放射性元素,著名的胖子原子彈和小男孩原子彈內(nèi)核部分均采用了钚。
我國(guó)著名科學(xué)家,兩彈一星元?jiǎng)奏嚰谙染褪且驗(yàn)樵?979年一次核航彈空投試驗(yàn)失敗后接觸了钚,身體健康受到嚴(yán)重影響。
钚元素到底有多貴
钚是一種極其昂貴的金屬。一克钚幾乎需要上萬(wàn)美金價(jià)格,這可比同等重量的黃金貴多了??吹竭@里先別驚訝,因?yàn)榫什艅倓傞_始,繼續(xù)往下看。
第二名:锎
锎為什么這么稀少
光看這種元素的名字,你可能連讀都不會(huì)讀,因?yàn)樗且环N在地球上極其稀少的元素,既然自然界稀少,那人工制造呢?
這么給你說吧,1960年代,美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室利用高通率同位素反應(yīng)堆制造出極其微量的锎。然后經(jīng)過幾十年的努力,35年后,實(shí)際锎年產(chǎn)量成功達(dá)到了500毫克!一年產(chǎn)量都不到一克。
目前全世界只有美國(guó)橡樹嶺實(shí)驗(yàn)室和俄羅斯核反應(yīng)研究所能生產(chǎn)锎,其中俄羅斯年產(chǎn)量?jī)H為0.025克,也就怪不得它貴了。當(dāng)然锎之所以貴,還因?yàn)樗牟豢商娲木薮笞饔谩?/p>
锎的應(yīng)用
锎-252的實(shí)用性很高,接下來一一來看。
首先是锎在醫(yī)療中的巨大作用
锎-252作為一種強(qiáng)中子射源,一分鐘時(shí)間內(nèi)每微克的锎可以產(chǎn)生1.39億顆中子。利用這一個(gè)特性,可以被用作醫(yī)療用途。
利用锎的中子近距離治療法是放射治療的最合適的治療方法。
在工業(yè)領(lǐng)域,煤元素分析和粒狀物質(zhì)分析機(jī)也用得到锎。
普通锎的價(jià)格是黃金的幾十萬(wàn)倍,最貴的一種甚至是黃金價(jià)格的幾億倍!
黃金現(xiàn)在最貴也不過500多塊錢一克,你知道锎元素有多貴嗎?锎252,現(xiàn)今價(jià)值為每克2700萬(wàn)美金,而更貴的锎249價(jià)格大約是锎252的一千倍之多,換算過來高達(dá)每克270億美金。這樣比起來,黃金是不是遜色多了。
但是即使每克270億美金,仍然比地球最貴的物質(zhì)便宜多了!
第一名:反物質(zhì)
反物質(zhì)的由來
天地玄黃,宇宙洪荒,137億年以前,一次大爆炸之后,宇宙的起源正式開啟。大爆炸的能量轉(zhuǎn)化為一樣多的的正物質(zhì)與反物質(zhì),但是現(xiàn)在宇宙中的星球均為正物質(zhì),人類還尚未發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)形成的天體,更沒有觀測(cè)到正反物質(zhì)相遇時(shí)發(fā)生的湮滅反應(yīng)。
科學(xué)家推測(cè)是正反物質(zhì)衰變率的微小差別,讓現(xiàn)在宇宙中正物質(zhì)多于反物質(zhì)。但是神秘的反物質(zhì)一直停留在理論中,誰(shuí)也沒發(fā)現(xiàn)過,直到一位中國(guó)天才物理學(xué)家做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
反物質(zhì)是中國(guó)科學(xué)家趙忠堯院士第一次發(fā)現(xiàn)的
1924年趙忠堯從南京高等師范學(xué)校(現(xiàn)在的南京大學(xué))畢業(yè)后,先后在國(guó)立東南大學(xué)、清華大學(xué)任教。1927年,25歲的趙忠堯赴美國(guó)加州理工學(xué)院深造。博士生導(dǎo)師是著名的物理學(xué)家密立根教授(就是那個(gè)高中物理課本上的做密立根油滴實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家)。
博士就讀期間,1930年,趙忠堯做實(shí)驗(yàn)時(shí)在世界上第一次發(fā)現(xiàn)了正電子的存在,他是物理學(xué)史上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)的物理學(xué)家。這是中國(guó)科學(xué)家離諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)最近的一次。
1936年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)這一偉大科研成果,但是令人困惑的是,獲獎(jiǎng)?wù)呔谷徊皇?930年首先發(fā)現(xiàn)正負(fù)電子湮滅的趙忠堯,而是兩年后1932年在觀測(cè)到正電子軌跡的安德遜!
1983年,當(dāng)年因反物質(zhì)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的安德遜承認(rèn),他是在受到趙忠堯的啟發(fā),在趙忠堯?qū)嶒?yàn)基礎(chǔ)上做出來的成果。
但是時(shí)間已經(jīng)過去幾十年,當(dāng)年諾貝爾物理獎(jiǎng)遺憾是無法彌補(bǔ)的,可以說全世界欠趙忠堯一個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)!
那么趙忠堯院士發(fā)現(xiàn)的反物質(zhì)是什么?為什么這么昂貴?竟然是地球上最昂貴的物質(zhì)。
反物質(zhì)和暗物質(zhì)并不是一回事。反物質(zhì)是正常物質(zhì)的反狀態(tài)。比如正常物質(zhì)電子帶負(fù)電荷,質(zhì)子帶正電荷。而正電子、負(fù)質(zhì)子就是反物質(zhì)。
反物質(zhì)之所以排在地球最貴物質(zhì)第一名,根本原因在于人類制造和存儲(chǔ)反物質(zhì)的成本極其高,從生產(chǎn)成本考慮,反物質(zhì)是世界上最貴的物質(zhì)。因?yàn)樗膬r(jià)格高達(dá)每克62.5萬(wàn)億美元。
為什么這么貴人類還要去制造它?
因?yàn)楸蝗朔Q作永恒的人造太陽(yáng)的核聚變的能量轉(zhuǎn)化效率僅僅0.7%,而正反物質(zhì)湮滅能量轉(zhuǎn)化效率是100%!100%的能量轉(zhuǎn)化效率可以讓反物質(zhì)有巨大的不可替代的作用。
反物質(zhì)的應(yīng)用
反物質(zhì)彈
核裂變核聚變能量轉(zhuǎn)化效率這么低,僅僅百分之零點(diǎn)幾,都能造成破壞力極大的核彈,而反物質(zhì)湮滅的能量轉(zhuǎn)化效率是100%,你可以想象反物質(zhì)彈的威力。
不要覺得反物質(zhì)武器太過科幻,太過遙遠(yuǎn),因?yàn)槊绹?guó)空軍在反物質(zhì)相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)研究了幾十年。
反物質(zhì)能量裝置
一旦100%能量轉(zhuǎn)化效率的反物質(zhì)能量裝置成功,可比0.7%能量轉(zhuǎn)化效率的核聚變厲害多了,可以說是人類的終極能源革命。是真正取之不盡用之不竭的能量!
反物質(zhì)宇宙飛船
由于100%超高能量轉(zhuǎn)化效率,人類要實(shí)現(xiàn)光年距離級(jí)別的星際宇航,目前來看只能利用反物質(zhì)作為宇宙飛船的動(dòng)力燃料。
總結(jié)來看,當(dāng)提到地球上什么東西最昂貴,人們總是想到黃金鉆石,但其實(shí)地球上存在比黃金鉆石貴千萬(wàn)倍甚至萬(wàn)億倍的物質(zhì)。而且這些物質(zhì)都有一個(gè)明顯的特點(diǎn),都與能量能源有關(guān),它們的發(fā)現(xiàn)更是離不開強(qiáng)大的科學(xué)技術(shù)和天才科學(xué)家的努力。
這其中的反物質(zhì)是還由中國(guó)科學(xué)家趙忠堯發(fā)現(xiàn)的,可以說是全中國(guó)的驕傲!