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鐿，元素周期表第70號元素。
來源：視覺中國
鐿是在瑞典小鎮(zhèn)伊特比發(fā)現(xiàn)的4種鑭系金屬元素之一。1842年莫桑德從釔土中分離出了鉺土和鋱土，啟發(fā)化學(xué)家們通過光譜分析法去發(fā)現(xiàn)新元素，然后再進(jìn)行分離。1878年，瑞士化學(xué)家德馬里尼亞克從鉺土中分離出一種新元素的氧化物，并將其命名為鐿。1899年，奧地利的兩位化學(xué)家提出一份光譜數(shù)據(jù)，證明所發(fā)現(xiàn)的鐿并不是單一物質(zhì)，直到1955年科學(xué)家才設(shè)法將鐿與其他鑭系金屬元素分開，得到純凈的金屬鐿。
金屬鐿，銀白色，很軟，有延展性，室溫下能被空氣和水緩慢氧化。與相鄰鑭系金屬不同的是，鐿的硬度、密度和熔點明顯比相鄰元素要低，這與鐿特殊的電子層排布且能形成面心立方晶體有關(guān)。鐿很有活性，在砂輪上摩擦產(chǎn)生的火花很小，粉末在空氣中燃燒能產(chǎn)生美麗的翠綠色火焰。
金屬鐿沒有順磁性和抗磁性，其導(dǎo)電性能隨壓強(qiáng)增加而呈現(xiàn)不同的性能。常溫常壓下，導(dǎo)電能力與其他鑭系金屬相近，16000個大氣壓下呈現(xiàn)半導(dǎo)體性質(zhì)，40000個大氣壓時會比室溫時更容易導(dǎo)電。利用這個特性，人們將鐿制作成了應(yīng)力計，用來檢驗核試驗中的沖擊波或地震波的強(qiáng)度。
近幾年來，人們將鐿的化合物添加到光纖中，發(fā)現(xiàn)與鉺和銩一樣可大大提高光的放大效率，滿足高速大容量信息傳輸?shù)囊?。我國研制出的高濃度鉺鐿共摻磷酸鹽光纖，具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、較寬的紅外透過性能，其性能比商用石英放大器高出兩個數(shù)量級，實現(xiàn)功率放大和小信號放大，可用于光纖傳感器、自由空間激光通信和超短脈沖放大等領(lǐng)域。依托這種摻鐿元素制成的光纖放大材料，我國已建成世界上單信道容量最大、速率最快的光傳輸系統(tǒng)，擁有世界上最寬的信息高速公路。
鐿優(yōu)異的光譜特性還被用作優(yōu)質(zhì)激光材料，既可以制作激光晶體，也可以制作激光玻璃和光纖激光器。
在摻鐿激光晶體方面，我國晶體中激光的快速、脈沖、連續(xù)、可調(diào)節(jié)輸出等多項關(guān)鍵技術(shù)成果，已在國防、工業(yè)和科學(xué)工程中獲得實際應(yīng)用，而且摻鐿晶體產(chǎn)品還出口美國、日本等多個國家和地區(qū)。
大量研究表明，激光鐿玻璃的許多性能將超過在神光1號和2號大功率激光裝置中的主要激光介質(zhì)——釹玻璃。在相同情況下，鐿玻璃的儲能效率比釹玻璃高16倍，熒光壽命是釹玻璃的3倍，同時還具有摻雜濃度高、吸收帶寬等優(yōu)點，非常適合大功率激光器使用，與釹一起協(xié)同使用效果更好，已被應(yīng)用于精細(xì)焊接、切割和巖石鉆探等方面，或許未來還能制成強(qiáng)大的固態(tài)激光武器。
在量子領(lǐng)域，鐿被發(fā)現(xiàn)是未來量子網(wǎng)絡(luò)世界中記憶存儲最理想的元素，能通過儀器進(jìn)行長距離的傳播信號。物理學(xué)家預(yù)測，未來可以通過以鐿為基礎(chǔ)的量子記憶存儲器，創(chuàng)建全球量子網(wǎng)絡(luò)。
（作者系湖北省武漢市第二十中學(xué)化學(xué)教師、武漢市科學(xué)家科普團(tuán)成員）
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