元素百科——铍，攸关国家安全的战略武器关键材料

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1、法国化学家沃克兰（L.N.Vauquelin）1798年发现铍的氧化物，30年后，德国科学家沃勒（F.Wohler）及法国科学家比西（A.A.B.Bussy）于1928年分别用钾还原氯化铍制得了金属铍，沃勒将它命名为Beryllium（Be），而比西则将它称之为Glucinium（Gl），1957年国际纯粹化学与应用化学联合会（IUPAC）采纳前一命名，将这种钢灰色的稀有轻金属命名为Be，中文名称为铍。　　铍的性质铍的元素符号Be，在元素周期表中属ⅡA族，原子序数4，原子量9.012，密集六方晶格，常见化合价+2。铍在室温下

2、的抗氧化能力与铝的相似，可在其表面迅速形成一层薄薄的氧化膜，非常致密，可阻止铍的进一步氧化，因此铍在干燥的600℃以下的大气中具有很强的长期抗氧化性，于800℃也有短期的抗氧化性。铍在低温高纯水中有良好的抗蚀性。铍在室温环境下与浓硫酸反应缓慢，可与稀硝酸和醋酸反应，不与浓硝酸和冰醋酸反应，但是可与高温浓硝酸反应。铍与浓碱液会发生猛烈反应，在略高于铍熔点1287℃的温度下，铍会与碳反应生成碳化铍，在900℃以上可与氮反应，在＞1000℃的高温下，铍粉可与氨反应生成氮化铍。铍对X射线的防护能力很弱，可以轻而易举地透过，是制造X射

3、线窗的不可多得的材料，也就是说铍对X射线的吸收率极低，原子能工业的真空室窗口和同步加速器射束管都是用铍制的，X射线光谱实验用的样本固定器也大都是铍的杰作。铍核被中子、α粒子及γ射线撞击或照射时产生中子，因此铍是一种极好的中子源，铍原子的热中子吸收截面0.009Barn（靶恩）。　铍：尖端装备与国家安全领域关键材料由于铍具有一系列难能可贵的特性，使它成为一种当代尖端装备与国家安全方面的极为珍贵的关键材料。上世纪40年代前铍用作X射线窗口和中子源等，40年代中期至60年代初主要用于原子能源领域，用于中子增值试验反应堆的反射层、减

4、速剂和核武器部件等；1956年洲际弹道导弹等的惯性导航系统首次使用铍陀螺，从而开辟了铍应用的重要领域；60年代起的主要高端应用领域转向航空航天领域，用于制造航空航天器的至关重要的零部件。　　核反应堆中的铍　　铍及铍合金的生产始于20世纪20年代，第二次世界大战期间，由于建造核反应堆的需要，铍工业得到空前的大发展。铍的中子散射截面大，吸收截面小，适于作核反应堆和核武器的反射和慢化剂，是试验堆和航天、潜艇等动力堆反射层的主选材料；铍还可用作中子源和用于制造核物理、核医学研究中的核靶、X射线和闪烁计数器探头等；铍单晶体可以制作中子

5、单色器等。陀螺领域顶天立地材料　　1956年美国麻省理工学院（MIT，MassachusettsInstituteOfTechnology）德雷珀实验室用铍制造陀螺仪，使陀螺仪行业发生了天翻地覆的变化。该实验室在制导控制领域一直保持着世界学术和工程领域的领先地位，铍成为陀螺仪的理想材料，至今仍没有其他任何一种材料能够撼动铍在陀螺中的地位。没有陀螺，洲际弹道导弹和核弹头就不会精准地击中目标。　　1956年以前，陀螺是用钢制的，也有用钛及铝制的，此后铍迅速取代了它们，成为无后来者的天生理想材料，因为铍有三大优势。首先，它有良好的

6、热学性能。其热导率为不锈钢的8.21倍，热胀系数只有镁的44.1%，陀螺仪里高速旋转的转子会产生大量的热，良好的导热性能可使热量在陀螺上均匀分布，从而降低陀螺的内部应力，小的热胀系数则可以进一步减小陀螺的形变。其次，优秀的综合力学性能。铍的密度是铝的2/3，而弹性模量却分别是镁、铝、不锈钢、钛的6.59倍、4倍、1.53倍、3倍，其比抗拉强度是铝合金的1.7倍、镁合金的2.1倍、不锈钢的1.5倍。也就是说，在陀螺材料中，铍的性能最佳，既轻巧又坚强。如果一枚三级导弹的惯导系统用铍制造，可减轻净质量数kg，从而减轻了制导控制系统

7、给导弹总体系统带来的负担。　第三，导弹的稳定性。洲际导弹陀螺转子质心若有0.01μm偏差，那么导弹的误差就会是几百米。铍陀螺外形尺寸非常稳定，固若金汤，即使受到外力冲击，只要未发生塑性变形，也能很快恢复原样。铍有很强抗腐蚀性能，没有经过任何表面处理的铍外壳的抗蚀性甚至比经过多种表面处理的不锈钢的还好，因为铍材表面有一层自然形成的氧化膜，只要温度不超过1000℃，它都是致密的，透不过氧。　　据资料显示，“和平卫士”洲际弹道导弹的惯导系统的惯性参考球为球形，体积0.073m3，净质量50.2kg，由一整块铍经400多道机械加工制

8、成，为“和平卫士”提供了精准制导，落点误差在120m左右。“和平卫士”洲际弹道导弹最大射程14000km，可以携带10枚装有WB7的核弹头。每个核头的爆炸当量为30×104tTNT，相当于20枚1945年8月投到日本广岛的原子弹。由于铍惯性参考球的精准导航，这10颗核弹可精准地在10个不同