铍元素及其同位素的发现:思想进步与方法发展的结晶

1798年,法国化学家沃克兰通过对“绿柱石和祖母绿”分析研究,捕捉到未知元素存在的迹象,提出铍元素假说;19世纪,原子-分子论和元素周期表的建立使铍元素的原子量得以确定,形成“Be”的符号表征,推动了铍元素假说的发展。1898年,法国化学家勒博利用电解法成功制备出铍金属单质,使铍元素假说得到证实。20世纪20年代,铍同位素的发现,使人们对铍元素有了新认识。总之,铍元素及其同位素的发现史,既是铍元素概念形成和发展的历程,也是科学思想进步和科学方法发展的结晶。

稀有金属锂铍矿床研究中的几个关键科学问题——代序

20世纪30年代以来,国内外稀有金属矿床成因研究一直存在着争论,尤其在相关岩石的岩浆源区、岩浆的分异程度、岩浆-热液转换过程、流体作用及其对稀有金属富集成矿的贡献等方面的科学问题还存在不同认识;对于锂铍等超轻元素来说,测试技术的难点也制约了稀有金属锂铍矿床成因机制方面的研究。近年来,战略性新兴产业的蓬勃发展促进了新一轮稀有金属矿床找矿勘查和成因研究的高潮。在中国科学院地质与地球物理研究所吴福元院士的部署和组织下,经过两年多的努力,第二次青藏高原科学考察综合研究专题“稀有金属资源现状与远景评估”(2019QQKZ0802)和中国科学院地质与地球物理研究所重点部署项目“关键矿产资源锂铍的成矿理论创新与实践探索”(IGGCAS-201902)的课题组成员围绕锂铍的富集成矿机理开展了工作,在(1)青藏高原及其邻区稀有金属富集机理和成矿潜力、(2)中国东部火山岩型铍矿成矿潜力和找矿远景、(3)中国西部风化壳型元素Li-REE的富集机制、(4)元素铍的原位分析技术、(5)高分异花岗岩富集成矿判别标识的实践探索等5个方面取得了重要的进展。

Be元素对7475Al合金再结晶及性能的影响

通过再结晶退火方法 ,研究了 Be元素对 7475 Al合金的硬度—保温时间关系曲线、再结晶体积百分数—保温时间关系曲线及晶粒度的影响 .结果表明 :在 7475 Al合金中加入一定量的 Be,能有效地提高合金再结晶温度 ,降低再结晶速度 ,能使合金硬度提高近 1倍 ,同时还可使合金晶粒有效地细化 .

铍的用途

铍是一种密度很小、硬度却很大的金属。直到20世纪三四十年代，随着航空、国防及核物理领域的发展，铍元素及其化合物开始逐渐有了用武之地。铍目前已被美国国防部视为一种战略性的物资，其应用领域与国防体系息息相关。在国家战略物资的储备中，铍元素占据着重要的一席。

铍的用途

铍是一种密度很小、硬度却很大的金属。直到20世纪30—40年代,随着航空、国防及核物理领域的发展,铍元素及其化合物才开始逐渐有了用武之地。铍目前已被美国国防部视为一种战略性的物资,其应用领域与国防体系息息相关。在国家战略物资的储备中,铍元素占据着重要的一席。

福建物构所发现新型无铍深紫外非线性光学晶体材料

深紫外激光由于波长短、能进行更高精度加工的优点,在半导体光刻、激光光电子能谱仪和激光切割上具有重要的应用。目前,KBe2BO3F2（KBBF）是唯一能实际输出深紫外激光的非线性光学（NLO）晶体,但是,KBBF含剧毒铍元素且其晶体层状生长习性严重,因此,急需探索新型深紫外NLO晶体材料。

喜马拉雅成矿带锂-铍-铷-铯超常富集规律与稀有元素找矿潜力预测

稀有元素锂、铍、铷、铯地壳丰度低,需要数百至上千倍的超常富集才能成矿,导致其矿产资源分布极不均匀,发现稀有元素超常富集区是战略资源找矿预测的关键,特别是在青藏高原这种野外条件极困难的工作区。全国地球化学基准图揭示喜马拉雅成矿带锂、铍、铷、铯等稀有元素超常富集规律。这一超常富集的特点是:(1)锂、铍、铷、铯都发生超常富集,富集系数均大于2,其中喜马拉雅成矿带是铯和铍的全国最强富集区,是锂、铷的全国第二强富集区;(2)富集区异常规模达104156 km^(2),富集中心面积均超过1000 km^(2);(3)超常富集区沿喜马拉雅造山带呈近东西向展布,从西向东依次分布于札达县—日土县、吉隆县—聂拉木县、定日县—拉孜县、江孜县和洛扎县—错那县—隆子县一带;(4)异常核心区主要与含有电气石、石榴子石、锂辉石等淡色花岗岩密切相关,特别是铯的大规模超常富集,证明了喜马拉雅淡色花岗岩为高度结晶分异的花岗岩;(5)目前该成矿带内已发现定日县琼嘉岗和洛扎嘎波两处伟晶岩型锂矿,以及错那县境内错那洞钨-锡-铍矿床,喜马拉雅稀有元素超常富集区具有寻找锂-铍-铷-铯等稀有金属矿床的潜力。

^7Be半衰期的精确测量

用两套γ谱仪精确测量了注入到天然铍和天然金中的7Be发生电子俘获的半衰期.测得7Be在天然铍中半衰期为53.275(25)d,在天然Au中为53.270(19)d.该结果还表明,在这两种材料中7Be半衰期的相对变化小于0.12%.

超轻元素铍的电子探针定量分析最佳条件探索:以绿柱石为例

金属铍具有耐高温、耐腐蚀特点,是国防军工和航空航天等领域不可替代的金属材料.然而,由于缺乏铍元素微区无损定量分析技术,制约了诸如铍元素在矿物中赋存状态、铍超常富集机制等相关基础研究和找矿勘查技术的发展.虽然电子探针具有矿物微区定量分析的优势,但是目前还没有有效的对超轻元素Be的分析技术.本研究.选择日本电子两种不同型号的电子探针(JEOL JXA-8800和JXA-8100),配置不同分光晶体(LDEB和LDE3H),对绿柱石中铍的定量分析方法进行了研究,结果以加速电压10kV、束流20 nA、分光晶体为LDE3H、Base=1,win-dow=5、slit为open、微分模式(differential)、峰位测量时间为50s、背景测量25s、标样为金属Be为最佳条件.该方法测试绿柱石中Be的检测限低于250ppm(1ppm=1μg/g),BeO的标准误差σ==0.52wt%.此外,对造成铍测试困难的原因、分析过程中出现的现象、条件设置等,在理论上进行了剖析.这不仅为同行电子探针测试Be元素提供了较成熟的测试经验,而且也为铍资源的相关研究和找矿勘查提供了技术支撑.

Radiative lifetimes of Rydberg states of BeⅠand BeⅢ

By using the multichannel quantum defect theory （MQDT）, we have evaluated the energy levels and lifetimes of 2sns （）3S1,2snd（）3D（n=3-25） of BeⅠ and 1sns（）3S1,1snd （）3D（n=3-25） of BeⅢ. These energies and lifetimes that we have calculated not only agree with the recent measurements and theoretical calculation of Ref.4 and Ref.3, but also predict the lifetimes of 66 other highly excited states.

Ionization energies of beryllium in strong magnetic fields

We have develop an effective frozen core approximation to calculate energy levels and ionization enegies of the beryllium atom in magnetic field strengths up to 2.35 × 10^5T. Systematic improvement over the Hartree-Fock results for the beryllium low-lying states has been accomplished.

学会“简单”发明

发明创造到底难不难？这是一个许多人经常会问到的问题。笔者是一名发明爱好者,据笔者多年的发明经验,窃以为,发明创造本来是一件充满趣味和挑战的事,而只要我们掌握了发明创造的基本方法，并保持着坚持不断发明创造的恒心和毅力，发明创造也许就变“简单”了。

ICP-MS和ICP-AES测定熔盐制备场所空气颗粒物中的铍

环境中含Be颗粒物可随呼吸进入体内,对人体构成严重的威胁。因此,需要高灵敏度的分析方法来测定空气颗粒物中的Be元素。通过微波消解进行前处理,运用ICP-MS和ICPAES两种方法同时测定了熔盐制备场所空气颗粒物中的Be元素。Be元素的线性相关系数大于0.999,回收率为91.2%~104.4%,相对标准偏差小于5%。对熔盐制备场所空气颗粒物中Be的含量进行了分析,结果表明粒径在10μm以下的颗粒物中Be含量较高,Be的总质量浓度为0.279μg/m^3。这两种方法可以满足熔盐制备场所空气颗粒物中Be元素的测定要求。

^(11)Be的能级翻转与它的平均场

讨论了单中子晕核11Be的能级翻转现象 ,指出晕核的单中子分离能Sn 与基态单中子的势阱内位置Dg 之间存在明显差别 .通过引进一种新的势阱———双MWS(ModifiedWoods Saxon)势 ,首次在平均场的层次上再现了11Be中 2s1 2 轨道与 1p1 2 轨道的翻转现象 ,而不再需要考虑当前普遍认为的组态混合解释 .由此认为 ,奇中子晕核中的能级次序翻转 ,反映了其平均场与稳定核的相比较存在着显著的差异 ,从而导致晕核体系反常壳结构的出现 .

多种面貌的金绿宝石

金绿宝石是一种铍铝氧化物（BeAl2O4）的矿物，经常形成在结晶花岗岩的岩脉中．也会出现在伟晶岩脉中变质岩云母片岩和大理石里。斜方晶系的晶体经常出现双晶和凹角。金绿宝石的名字来自于它所含的化学元素铍Be（beryllium），绿柱石矿物也是由这个很轻的化学元素组成．除了铍元素这个共通点．这两种不同的矿物就没其它的关联性了。