從小鎮到實驗室,再到通訊頂樑柱,鉺有怎樣的故事

有這樣一種化學元素,在發現之初它與另外好幾種元素相混合,受當時的科學技術限制,它們被誤認為是一種元素。幾十年以後,當它真正走進人的視野,人們才發現這種稀有元素竟妙用無窮。它就是鉺。

從小鎮到實驗室,再到通訊頂樑柱,鉺有怎樣的故事

鉺,元素符號為

Er

,原子序數是

68

,在元素週期表裡,位於第六週期。熔點

1529

,沸點

2863

“鉺”這個名字來源於它的發現地的音譯,

Ytterby

。鉺質地柔軟,外觀呈現銀灰色,在接近絕對零度是為超導體,並且有強磁性。在接觸空氣後,它會與空氣裡面的水發生反應,變成玫瑰紅色的氧化鉺。

世界上許多物質的發現都是一個巧合,比如科學家無意間調整了一下望遠鏡,沒想到就發現了一顆褐矮食雙星,鉺也不例外。在十八世紀末期,一個瑞典軍官路過伊特比(即

Ytterby

的音譯)時,偶然間發現了一塊與眾不同的黑色石頭。也許是出於好奇,他帶走石頭,並交給了一位礦物學家進行研究。他怎麼也不會想到,自己一個無心之舉,居然會開啟一扇化學界的大門。經過研究,這塊石頭裡包含著一種未知的元素,於是礦物學家就以發現它的那座小鎮,把那種石頭命名為釔土。

從小鎮到實驗室,再到通訊頂樑柱,鉺有怎樣的故事

當時世界上著名的化學家拉瓦錫由於政治原因,被推上了斷頭臺,但是他的研究成果已經足以叫醒整個科學界。科學家們開始重新審視元素,並積極研究怎麼從氧化物裡提取元素。

在十九世紀中期,科學家莫桑德爾利用先進技術對釔土進行研究,驚訝的發現其實釔土裡並非只有氧化釔(白色),還有另外兩種氧化物:氧化鉺(淡黃色),氧化鋱(淺紫色)。

後世的科學家們根據莫桑德爾的成果進一步研究,發現伊特比的礦石裡面,一共包含著

8

種新型元素。最後,有

4

中元素都以小鎮命名。誰能想到,一個名不見經傳的小鎮居然會在科學史上留下濃墨重彩的一筆。

從小鎮到實驗室,再到通訊頂樑柱,鉺有怎樣的故事

既然鉺的出現前前後後花了科學界幾十年,那它在現實世界裡到底有什麼樣的用處呢?

首先,它可以用於制瓷業。前面提到了,鉺質地柔軟,氧化以後為玫瑰紅色,熔點沸點高,因此非常適合將其加工為制瓷業裡常用的彩釉。其次,鉺也可以用於鐳射行業。摻入了鉺原子的鐳射會更加柔和,對人體的損害也會更小,可以用於人體上一些微創手術。比如在眼睛出現近視後,就可以使用飛秒鐳射等方式進行矯正。目前這項技術常用於牙科、醫美等方面。

最後,也是鉺最大的用處,它可以作為光訊號放大器。一段光訊號不能無休無止的延伸,總會在一段距離以後出現衰減,那它該怎麼穿越海洋,進行長距離傳輸呢?摻鉺光纖放大器

應時而生

。在海洋上,每隔

15

千米就會安裝一個摻鉺光纖放大器,以保證光訊號能

穩定地傳輸

下去,像中國這樣面積如此大的國家同樣適用。全球高速網路能夠繁榮至今,鉺功不可沒。

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說到網路通訊行業,就不得不提到中國一家優秀的企業,中國移動。一直以來,中國移動都秉持著為大眾服務,主動承擔社會責任的信念,最近又專門為外賣小哥開展中國移動騎士守護計劃,推出騎士卡,騎士角等公益活動,盡己所能減輕小哥們的工作壓力。