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一个人想要集全《元素周期表》有多难? | 三明治荐书

2022-09-20 13:03
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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今天三明治想给大家推荐的是来自山姆·基恩的《元素的盛宴》。

山姆是著名科普作家,美国科学促进会院士。在本书中,他搜集了大量科学史和人类史上鲜为人知的史料,从不同角度讲述了化学与人类充满“爱恨情仇”的历史传奇。

《元素的盛宴》内容跨界科学、历史、金融、神话、艺术、医学,是一部充满奇闻与怪谈的元素传记,一本与学习和生活息息相关的化学趣史。

想要拥有这本书的读者们可以在文末留言,我们将会选择三位幸运读者送出。

众所周知,有钱人的生活总是那么朴实无华且枯燥。通常,他们收藏名包、名车、名表,或者收藏一些艺术品。但如果拿比尔·盖茨与他们相比,你会看到,他不愧是富豪中的王者段位,连收藏品都是那么与众不同,自出心裁——盖茨收藏了一份“实实在在”的元素周期表。

人们最早听说这件事是在2019年10月。当时,在宣传新电影《双子杀手》时,知名演员威尔·史密斯前往西雅图,造访了比尔盖茨的办公室。他震惊了。盖茨的这间办公室位于西雅图微软总部,朝向大海,一长排巨大的落地窗明净通透,视野内没有高层建筑遮挡,一目了然,前世界首富的豪华气派彰显无遗。威尔·史密斯后来感叹:“他的办公室简直离谱!”这里他特指盖茨办公室的一面墙。

确实令人震撼,那里竟然布置着整个元素周期表——实体版。是的,你没看错,盖茨将这些元素用展示柜装了起来,完全按照化学元素周期表的顺序排列。这座“实实在在”的元素周期表一共有80多种元素实物,除了一些对人体有害、难以保存的放射性元素外,其他的几乎应有尽有,令人瞠目结舌。威尔·史密斯也非常羡慕,他甚至说:“我想偷一两个带走……”

这个主意很棒!的确,随便一两个元素实物就足以让人暴富。只要他运气不是特别差,带走的是氮、铁之类的。

事实上,这面元素周期表实物墙,几乎是比尔·盖茨最夸张的一次“炫富”了。元素周期表上的某些元素,极其稀有,像钌、铑、钯、锇、铱、铂这6种元素在地壳中的含量都非常少。铂在地壳中的含量为亿分之五,钯在地壳中的含量为亿分之一,钌、铑、锇、铱这4种元素在地壳中的含量都只有十亿分之一。有的元素只能人工合成,只1克的价格便要上亿。集齐这些元素远远不是有钱就行的,很大程度上都需要投入巨量资金,得到特殊科研机构的支持。接下来我们举几个较典型的例子,谈一谈这些元素藏品有多贵。

铂,位于元素周期表第78号位,俗称“白金”。人们对它并不陌生,常将其用作首饰。每克铂的价格大概是几百元人民币,并不算特别贵,其单克价格在整个元素周期表中只能排到中等水平。

以单位体积算,在你能够真正买到的元素中,最贵重的就是铑。铑具有非常高的熔点和惊人的耐腐蚀能力。美国科普大师山姆·基恩在其经典之作《元素的盛宴》中介绍了这样一则趣闻:由于铑元素的珍贵和耐腐蚀性,1979年,当前披头士乐队成员保罗·麦卡特尼的唱片销量突破百万张时,吉尼斯世界纪录送给他一张铑制成的唱片,以祝贺他成为有史以来唱片销量最高的音乐家。

或许你会感到奇怪,生活中很多常见的物品不就是铝或铝合金制成的吗?比如,易拉罐、铝箔等。的确,铝现在已走入寻常百姓家。但它也有着辉煌的过往,过去甚至比黄金还要贵得多,是当时世界上最名贵的金属。

在19世纪,法国王室常将铝与其他名贵珠宝一同展出。法兰西第二帝国的皇帝拿破仑三世甚至定制了一套铝制餐具,专为宴会上的特别来宾准备(不那么重要的客人用的则是金质的刀叉)。

在美国,那些为政府工作的工程师,为了展示自己国家的工业技术实力,在1884年给华盛顿纪念碑加上了一个6磅(约2.7千克)重的铝质锥形顶。一份历史报告指出,当时从这个锥形顶上削下的1盎司(约28克)薄片,换成钱,就能支付安置它的所有工人的日薪。

不过好景不长,铝盘踞世界最贵重物质宝座的日子只持续了60年,它的这份荣耀很快被美国化学家、铝业大亨查理·霍尔终结。查理·霍尔首创工业电解铝方法,使铝的制造成本变得极为低廉,价格一落千丈,铝作为一种名贵金属从此荣光不再,走入寻常百姓家。

衣冠楚楚的工程师正在翻新华盛顿纪念碑顶上的铝帽。1884年,美国政府用铝为纪念碑加冕,因为铝是当时世界上最昂贵的金属,比黄金贵得多——也因此最令人印象深刻。

在今天,要说元素周期表上最贵的元素,锎(kāi)实属当仁不让。它的化学符号是Cf,位于元素周期表第98号位,属于锕系元素之一。

自然状态下的锎十分稀少,就算是人工合成也十分艰难。目前,世界上只有俄罗斯和美国的两个核反应炉可能制备出锎,每年生产20~40微克。

由于其稀少性,锎的价格让很多人看了就倍感绝望。在1975年的时候,全世界只有1克锎元素,当时其售价是10亿美元。

这些年来,随着人类工业科研能力的提升,锎的价格下降了不少,可是依旧十分昂贵,1克就能卖到1000万美元以上,是黄金价格的50多万倍。

目前人类对锎元素的利用还比较狭隘,只在极少数场景下才会使用,我们可能一辈子也不会与之接触。举几个例子,锎可用于核反应堆探测器里的燃料棒扫描仪;用于放疗仪器,通过锎产生的中子杀死癌细胞;在探测领域,锎可以用于元素和物质分析。

1960年,两名加州大学伯克利分校的科学家利用核裂变装置对锎元素进行研究。

最后,我们要说一句,比尔·盖茨收藏80多种元素已经是极限了。目前人们最多能够买到元素周期表上的94种元素,这94种元素,即使各买1克,也要花费总价值约5779亿元人民币,强如比尔·盖茨也是难顶。

本文所举元素的故事选自山姆·基恩的著作《元素的盛宴》(彩图升级版),未读·探索家出品。

《元素的盛宴》荣获“英国皇家学会年度图书”,当选“世界化学年致敬图书”,中文版曾入选“中国中学生化学学科基础阅读书目”。《中国科学报》《中国青年报》等媒体一致推荐。

原标题:《一个人想要集全《元素周期表》有多难? | 三明治荐书》

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