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《化学元素知识》元素简介：铍 大家好，我们接着来认识铍元素，铍是一种有毒的元素，会涉及医学和职业病相关方面的知识，希望大家喜欢，有什么问题可以和我交流。 铍是一种化学元素，符号为Be，原子序为4，原子量为9.012，属于碱土金属。铍通常在宇宙射线与较重原子散裂过程中产生，是宇宙中较为稀有的元素之一。在恒星核心内，铍会被聚变成更重的元素，几乎很少保留。铍单质呈灰色，是一种坚硬、轻质、易碎的金属。 1.?特性 ①物理性质 铍是一种呈灰色的坚硬金属，室温下易碎，晶体呈六方密排结构。铍有着极高的刚性（杨氏模量为287GPa）及熔点。铍的弹性模量大约比钢高50%，铍的密度较低，这导致铍的音速特别高，在标况下约为12.9km/s。另外，由于铍的热容量（1925J/kg·K）和热导率（216W/m·K）都很高，铍是单位重量散热性最好的金属。铍的线性热膨胀率（1.14×10??K?1）较低，因此铍在热负荷条件下有着特殊的稳定性。 ②核物理性质 除了由宇宙射线所致的痕量放射性同位素以外，天然铍几乎完全由核自旋为3/2的铍-9组成。铍的高能中子截面较大，对能量高于10keV的中子截面约为6靶恩。因此，铍是一种良好的中子反射体和中子减速剂，能使中子热能降至0.03eV以下。铍对这些低能中子的截面比高能中子低至少一个数量级，其确切截面值取决于材料雏晶的纯度和大小。 铍-9会与中子能量高于1.9MeV的中子反应，产生铍-8和两个中子，铍-8又会立刻分裂成两个α粒子。所以对于高能中子来说，铍是一种中子倍增剂，因为它释放的中子多于吸收的中子。 铍-9在吸收低能中子后，还会生成氚和氦核以及电子。铍-9受高能α粒子撞击时也会释放中子，铍-9会与α粒子发生核反应生成碳-12和一个中子。铍在氘核和质子的撞击下还会释放中子，所以在实验室中可用镭、钋和钚对铍进行辐射作为中子源。大部分波长的X射线和γ射线都可以穿透铍金属，所以铍可以做X射线管等器材的窗口材料。 ③同位素与核合成 恒星内部会产生铍的稳定和不稳定同位素，其中不稳定同位素会迅速衰变。宇宙射线会引致星际物质中更重的元素裂变产生铍。目前科学家认为，宇宙中大部分的稳定铍同位素都是这样产生的。铍稳定的同位素只有铍-9，所以铍属于单一同位素元素。 地球大气层中的氧受宇宙射线散裂，会产生放射性铍-10。铍-10在土壤表面积累，并存留一段较长的时间（半衰期为136万年），再衰变成硼-10。因此铍-10及其衰变产物可用于检测自然水土流失、成土作用和红土的形成，以及间接测量太阳周期和冰芯的年龄。铍-10的生成率与太阳活动成反比，因为太阳活动越高，太阳风就越强，能够抵达地球的宇宙射线通量也就越低。在发生核爆时，快中子会与空气中二氧化碳的碳-13反应，也会形成铍-10。利用这一现象，可以推测一个地点是否进行过核试验。半衰期为53天的铍-7同位素也是由宇宙射线产生的，其在大气中的含量同铍-10一样和太阳黑子数目有关联。 铍-8的半衰期只有约7×10?1?秒。这在宇宙学上有重要的意义，因为这导致任何比铍更重的元素都不可能在大爆炸核聚变中形成，核合成阶段没有足够的时间把氦-4原子核聚变在一起，铍-8的浓度又太低，所以无法形成碳-12。在以氦为燃料的恒星内部，如果时间允许，铍-8有足够的能量触发3氦过程来产生碳-12。恒星所制造的碳和众多元素一样，经历渐近巨星分支和超新星阶段最终喷射出来，成为地球以及碳生命的组成元素。 铍原子的内层电子可以参与化学成键。当铍-7经电子捕获衰变时，其原子核会拿去内层电子。因此铍的电子排布能够影响其衰变率，程度可观，这在各种核素的核衰变中属于较为罕见的现象。 铍-13会经中子发射衰变，其半衰期2.7×10?21秒，是所有已知铍同位素中最短的。铍-6半衰期亦很短，只有5×10?21秒。特殊同位素铍-11和铍-14原子核带有核晕，分别有着1个和4个中子在古典费米水滴核模型的外围较远处旋转。 ④分布 铍在太阳中的浓度约为十亿分之0.1，在地球地壳中的浓度约为百万分之2-6，其中土壤的铍浓度最高，约为百万分之6。地球大气中也存在痕量的铍-9。铍在海水中的浓度为万亿分之0.2-0.6，在湖泊中为万亿分之1.1，在泉水等流动水源中则可高达十亿分之0.1。 含有铍的矿物有上百种，但都并不常见。这些矿物有：羟硅铍石[Be?Si?O?(OH)?]、绿柱石（Al?Be?Si?O??）、金绿宝石（Al?BeO?）、硅铍石（Be?SiO?）等等。较珍贵的绿柱石种类包括海蓝宝石、红绿柱石和祖母绿。绿柱石宝石呈绿色，是因为其中含有少量的铬。不同品种绿柱石的铬含量各异，在祖母绿中大约为2%。 2.化学性质 铍有着较低的原子半径和离子半径，这影响了铍的化学性质。铍的电离能非常高，与其他原子键合时有很强的极化性，所以很多铍化合物都属于共价化合