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金属废品的回收目的金属氢终于被制造出来了吗

    发布时间:2022-12-25

2017年1月26日,美国研究人员宣布可能最终能够产生金属氢,这是一种复杂而难以捉摸的状态,金属氢最早是在80多年前理论化的。

美国哈佛大学的兰加·迪亚斯博士和艾萨克·西尔维拉教授成功地将氢气冷却到-268℃,同时将其压缩到令人震惊的480万个大气压。

难以置信的高压是通过使用钻石砧座实现的。但这不是一个简单的方法。多年来,科学家们一直试图应对这种压力,直到现在科学家们才做到正确的设置。

金属氢以前从未制造过,因为钻石在达到足够高的压力之前就已经失效了,科学家不使用天然钻石,而是使用非常均匀的合成钻石,天然钻石具有不均匀性、内部缺陷和杂质。

标准状态下氢是一种分子气体,其原子成对结合,每个原子与另一个原子共享一个电子。当氢被放在钻石砧座之间时,压力增加。

在320万大气压的压力下,氢气变得不透明(因此得名黑色氢)并且也是半导体。但是只有更高的压力才能破坏分子键并产生金属氢相。这种气体似乎变成了金属,具有金属原子所具有的预期特性。科学家认为金属氢是固体,但无法通过实验证实这一点。

确认该实验是否可重复非常关键。虽然美国科学家非常自信,但其他人对此表示怀疑。

氢的这一特殊阶段最早是在1935年由魏格纳和亨廷顿预测出来的,从那时起,实现这一点就成了“高压物理学的圣杯”。但是维格纳和亨廷顿对必要压力的估计是错误的。他们认为金属氢可以在250000个大气压的压力下获得,几乎比哈佛研究人员声称的要小20倍。

为了科学,创造金属氢的能力不仅仅是科学的胜利。理解宇宙中最丰富元素的金属性质具有多学科影响。

金属氢被认为在压力消除后在室温下是亚稳定的,因此可以用于核聚变。它也被认为是高温超导体,如果得到证实,这将是一个超级性的突破。甚至天文学也可能从这一发现中受益——木星、土星和系外行星的核心可能由金属氢构成。

并不是全世界的核废料都要运往俄罗斯,只是俄罗斯是处理核废料最多的国家之一,俄罗斯处理核废料累计至少超过43万吨。

由于可以根据核废料的重量,可以推算放射性材料的大概浓度和数量,若全世界的核废料都运往俄罗斯,俄罗斯就可以掌握各国核武库的大概数量,以及判断该国是否具备生产核武器的能力。因此为了避免俄罗斯掌握这些敏感信息,各个拥有核武器的国家,和实质拥有核武器却不公开的国家(比如印度,,巴基斯坦等),以及想要拥有核武器但是不想暴露目标的国家(比如),都不会全部把核废料运往俄罗斯处理。目前凡是有核武器和向拥核目标的国家,都可以自行处理核废料,只是成本高低不同而已。

低阶核废料处理作法

核电站的杂物,医院核子医学设备产生的废弃物等等,辐射有限,基本上压缩后装桶,就可以隔绝辐射。然后做浅层掩埋或放入隧道,几百年后放射性就与背景辐射相当了。

高阶核废料处理作法

厂内水池冷却:核电站使用后的乏燃料棒,仍然散发高热,所以会先在核电站中设置水池冷却。水池由核电站供电与注水保持水位与温度。水池冷却这阶段可能要维持几年。

装桶中期贮存:有多种做法(1)水池贮存,移到另一个水池贮存,继续冷却。

(2)厂外干贮:乏燃料棒经过几年水池冷却到一个程度,会装桶隔绝辐射,移出核电站,到室外或室内干贮场,以流通空气冷却。干贮这阶段可能要维持几十年。

(3)再处理后进行干贮:乏燃料棒送去再处理,再处理产生的核废料做玻璃化之后,运到干贮场,以流通空气冷却,干贮数十年到一百年。

最终处置深埋:冷却到一个程度,即可深埋到地下深处。万一泄漏之后不仅污染地下水源更会污染土地,所以世界各国至今仍然没有解决方案。

那么俄罗斯为何成为核废料处理的大国?

俄罗斯自身核废料处理量很大

俄罗斯是继承苏联核弹头最多的国家,其核弹头最多时曾超过2万枚。而在苏联解体后,美俄达成核裁军协定,俄罗斯的核弹头数量太大,保养费用过高,为了节省开支,每年都要逐渐进行销毁处理。除了一部分核弹头在经过处理后进行出口,还有用于俄罗斯核电站发电和核潜艇的动力来源。俄罗斯由于是核大国,其核废料处理每年至少支出约1亿美元。

而为了弥补这部分的花销,俄罗斯也发挥处理核废料处理的规模效益,帮助其他愿意让其进行核废料处理的国家进行处理。目前俄罗斯有专门处理军用反应堆的玛雅克B厂,处理轻水堆的玛雅克BB厂,以及在建的处理压水堆的热列兹诺哥尔斯克和克拉斯诺亚尔斯克。俄罗斯每处理1万吨核废料就能获取100亿美元的收入,刨去成本还有利润空间。不过由于核废料可以再提取铀和钚,美国就拒绝将核废料运往俄罗斯处理。而且在克里米亚危机后,由于缺乏政治互信,西方国家大多由于核废料可以再加工而自行处理核废料。

俄罗斯地广人稀

俄罗斯的人口四分之三的人口聚集在其位于欧洲的四分之一国土。俄罗斯广袤的远东地区大多数是无人区或者人口很少的地区。而且俄罗斯的乌拉尔山以东地区除了在二战时期充当大后方外,就没再大规模开发过。俄罗斯可以将西伯利亚和远东地区处理核废料外,还曾用来试曝核弹和试验各种新型导弹。俄罗斯也是对其领土进行充分利用。

对于俄罗斯来说,其广袤的领土拥有大量处理核废料的空间。俄罗斯除了处理自身的核废料外,还大大剩余核废料处理空间。而其他需要进行核废料处理的国家,由于当地居民和环保人士的,都会选择与俄罗斯进行合作,而一些类似荷兰等国土面积有限的国家,俄罗斯是不错的核废料处理国。

而且由于核废料的放射周期长短不一,放射性需要经过十几年甚至几百年才降到对人体没伤害的阶段。在这段时间里,处理核废料的地区就无常使用。对于寸土寸金的发达地区,实在没有那么多空地用来处理核废料,这部分的隐性成本让俄罗斯进行核废料处理具有先天优势。特别是在白左盛行的欧洲国家,更加倾向与俄罗斯合作。

核废料处理方法有限

人类试图将核废料发射到外太空,放到南极冰帽,而这些狂想因为不切实际或者成本过高,只有放到海洋比较可行。而在联合国1972年制定防止倾倒废弃物污染海洋公约后,禁止将可能危害环境与人类的废料倾倒在海洋。联合国在1996年并进一步订定“伦敦海抛公约一九九六年议定书”正面表列,允许七大项物质可从事海抛外,其他废弃物则不得进行海抛处理。这七大类物质包括:疏浚泥沙、污水下水道污泥、渔产加工废弃物、船舶或海洋设施、无机之地质材料及天然有机等无害物质及位于离岛偏远地区,无妥适处理之大体积物质,但限其主要成分为铁、钢、混凝土等无害材料项目。到2016年9月为止,有89国签署伦敦公约。

由于核辐射会影响海洋环境,还会对海洋生物产生变异。而一旦人类食用海鲜,就很可能受到基因突变的影响。鉴于此,世界各国已经停止向海洋处理核废料,而主要倾向于在陆地进行深埋。俄罗斯是陆地最大的国家,就进入了备选名单。能进行核废料处理的国家除了俄罗斯外,还有法国和日本,美国,,而除了俄罗斯,都没有其他国家愿意接收核废料。

反恐需要

俄罗斯在车臣战争和加入战争后,就成为恐怖份子主要袭击的对象之一。而从核废料中可以提取放射性材料钋-210,这是恐怖份子用来制造脏弹的主要材料。脏弹的制造简单,而且携带方便,为恐怖份子进行提供便利。

俄罗斯发生的非法放射性材料猖獗,早在苏联时期的切尔诺贝利核事故处理过程中,就有不少钋-210被贩卖到黑市。而为了打击恐怖主义,俄罗斯官方大力发展核废料处理,以便于控制放射性材料流入恐怖份子手里。这不仅是出于利润驱使,更是出于俄罗斯国土安全的考量。只有格局大了,才能保证俄罗斯免遭放射性武器的的可能性。

综上所述,俄罗斯成为核废料处理量最多的国家之一,有其主动和被动的因素。其本身就是拥有三位一体化核打击的核武大国,自产自销的核废料就很多。俄罗斯在处理核废料没有影响到其本国居民的生活时,这也是生财之道。同时俄罗斯自己是的受害国之一,在有处理核废料的能力和潜力时,俄罗斯也持欢迎的态度。

淬火是把钢加热到临界温度以上,保温一定时间,然后以大于临界冷却速度进行冷却,从而获得以马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体)的一种热处理工艺方法。

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。

将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。

淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。

另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。

淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。

淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法,淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。

淬火目的:

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

扩展资料:

淬火保温时间由设备加热、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。对整体淬火而言,保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。对各类淬火,其保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织。

加热与保温是影响淬火质量的重要环节,奥氏体化获得的组织状态直接影响淬火后的性能。一般钢件奥氏体晶粒控制在5~8级。

淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计测定其HRC值。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测定HRA值,而厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒,可改用表面洛氏硬度计测定其HRC值。

在焊接中碳钢和某些合金钢时,热影响区中可能发生淬火现象而变硬,易形成冷裂纹,这是在焊接过程中要设法防止的。

由于淬火后金属硬而脆,产生的表面残余应力会造成冷裂纹,回火可作为在不影响硬度的基础上,消除冷裂纹的手段之一。

淬火对厚度、直径较小的零件使用比较合适,对于过大的零件,淬火深度不够,渗碳也存在同样问题,此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。

淬火是钢铁材料强化的基本手段之一。钢中马氏体是铁基固溶体组织中最硬的相,故钢件淬火可以获得高硬度、高强度。但是,马氏体的脆性很大,加之淬火后钢件内部有较大的淬火内应力,因而不宜直接应用,必须进行回火。

最近一段时期以来,许多媒体连续报道了,世界多地均出现过神秘金柱。根据美联社报道,美国当地时间11月24日,美国犹他州公共安全局公布了一张照片,在当地红岩地带发现了神秘金柱。这一事件被人们传得神乎其神,说什么外星人来了,故意在那里插上了铁柱,还有人说那是外星飞碟着陆的坐标,反正这个话题都与外星人沾上了关系,许多人为此也被铁柱的出现搞得神神乎乎。

我觉得呀!铁柱的出现,哪里有什么外星人啊?现在的人们啊一有点什么事件出现,就不由自主的联想到了外星人,真是奇了怪了,哪来的那么多外星人呢,为什么每次这些神秘事件都出现在美国呢,我看一定是美国人搞的鬼,这铁柱肯定就是人为的,绝不是外星人所为。如果是人为的,为什么要在一些地方安插铁柱呢?其原因很简单,无非就是吸引人们的眼球,博得人们的好奇心。以此神秘神秘事件来引起人们对美国的重视。也是为了暗示人们美国的科技技术领先于世界。其意义就是说,连外星人都和美国进行联系,用这个问题来说明,渲染美国在这个地球上是科技最发达的国家而已。

不知大家还记得不在许多年前,吉林凤凰山一带有人目击了飞碟,在那个时候。这一世界被目击者和众人传的神乎其神,仿佛当时人们就可以和外星人直接对话,亲眼目睹了外星人来到地球似的。其实这一切都是人们故意设计好的。那么他们为什么要这样呢?问题很简单,因为他们想要在凤凰山一带开发风景区,可是一个毫无之名的地方,又有几个人去旅游呢?即使当地开发了景区。也不见得能引不来人旅游,于是为了能让大家受好奇心的驱使。人为的搞出了一些噱头,只能用一些能够吸引眼球的方法来吸引游客和众人,并以此来带动当地的旅游发展,其实这一做法是很奏效的,也确实让凤凰山旅游成了当下比较热门的景区。

那么在美国的出现的铁柱。是不是当地为了开发旅游,或者是故意用它来迷惑一些众人。而想出的一些别有用心的来吸引众人呢?我想一定是这个目的,我们大家可以拭目以待,等待着关于神秘铁柱后续,随着时间的过去,肯定会有一个比较完整的说法,大家不用着急,我想时间不会太久的。同时呢,我还奉劝大家不要被这“神秘”之事左右了我们的思维,肯定都是骗人的。

要说影响人类历史最重要的金属,我认为非铁不可。

金、银、铜作为贵金属,最主要的功能是充当货币、制作生活器具和装饰品。青铜器的使用,标志着人类进入青铜文明,但铁器出现后,很快取代了青铜器的功用。其它金属,到现代社会才被广泛发现和使用,对人类历史发展的作用不大。

公元前15世纪,两河流域北部的米坦尼王国最早发明炼铁技术,公元前1370年,它被赫梯王国征服后,赫梯垄断冶铁技术200余年。以后冶铁技术逐渐传播到其他区域,铁器得以广泛使用,最早使用铁器是在春秋时期。

铁器的广泛使用,对人类历史的进步有巨大的作用。一是推动农业发展。铁镰、铁斧、铁锄的使用,使砍树割草、开荒种田、兴修水利沟渠更为快捷,劳动生产力有了明显提高,粮食作物收获更多,促进了人口的增长和劳动的分工。二是提升生活质量。铁斧、铁锯等工具的使用,让砍树建房、制作家具更加方便,人类可以大规模的修建房屋、改善生活,推动了村庄、城镇的发展,同时也促进了手工业的发展。三是推动军事和政治变革。铁制兵器广泛运用于战争,以前小规模的战斗变成大规模的战争,少量的人员伤亡变成惨烈的战争伤亡,被杀死和俘虏的人员更多,促进奴隶制度国家的发展,进而扩大到封建兼并战争,推动了地区和民族的统一。四是推进工业革命发展。近代以来,工业革命率先在英国兴起和完成,工业革命的发生带来了采煤、冶铁和机器制造业的发展,又为后来大规模的机器大生产和制船、枪炮生产奠定基础,推动社会生产力在19、20世纪取得飞速发展,奠定了当今世界的格局。

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