钽

米拉Senthilingam

本周，我们放下便携式游戏机，停止拍照，关掉手机，向帮助我们实现现代生活方式的元素表示敬意。John Whitfield报道。

约翰·维特菲尔德

稍等一下。检查你的口袋。翻翻你的包。很有可能你会在里面的某个地方找到一部手机。虽然这可能需要一些时间，你甚至可能不确定你的手机去了哪里，但这些无处不在的设备变得轻巧紧凑。

我们有钽感谢你让我们的手机如此容易丢失。正是这种元素让它们从20世纪80年代的砖房演变成21世纪头十年的星际迷航式的传播者。

钽粉和氧化钽的混合物被用于手机电容器，这是一种存储电荷和控制电流流动的元件。这种元素之所以成为手机和其他小型电子设备(如手持游戏机、笔记本电脑和数码相机)的理想材料，是因为这种金属具有极好的导热和导电性能，这意味着它可以用于在压力下不会破裂的小型组件中。

钽，你可能会说，是强而无声的类型。它的属性使它成为一种能进入事物内部的元素，隐藏但有影响力。

移动电子产品的蓬勃发展意味着钽现在的需求更大，而且可能比1802年钽被发现以来的任何时候都更广为人知。这也使钽成为引发冲突的原材料之一，导致一些人谈论“血钽”。

钽是瑞典化学家安德斯·埃克伯格发现的，他从矿物样品中提取了这种金属。坦塔罗斯是希腊神话中的一位国王，他从众神那里窃取了秘密，受到惩罚，每次他低头喝水时，就被迫站在一个水潭里，水就从他身边流走。这种新金属在浸泡在酸中时拒绝反应，这让埃克伯格想起了国王的困境。

然而，在埃克伯格的发现之后，钽却成为了一个错误身份的受害者，许多化学家认为它与另一种大约在同一时期被描述的金属钶是同一种。

这两种元素具有相似的化学性质，并且在自然界中几乎总是同时出现，直到19世纪中期才被明确地表明它们是不同的，当时columbium被重新命名铌，原名尼俄伯，坦塔罗斯的女儿。

两者都是稀土元素。钽现在在元素周期表中位于铌下面。它的原子序数是73，原子量略低于181。它的价电子总是5，例如，它的氧化物包含两个钽原子和五个氧气．

在纯状态下，钽是一种灰蓝色的金属，可以被抛光成银色光泽。你可以把它锤成薄片，也可以把它拉成电线。正如埃克伯格所发现的，这是一件艰难的事情。钽合金出现在喷气发动机和核反应堆等高温地区，因为这种金属的熔点在3000摄氏度左右——在金属中只有钨而且铼会更高。

钽的化学惰性也导致它被用于手术器械和植入物，如心脏起搏器——它既不会被体液腐蚀，也不会刺激活组织。

一个很有前途的医疗应用是替换关节。一层约50微米厚的金属沉积在多孔材料上碳骨骼制造了一种坚硬的材料，它具有与骨骼本身相似的结构，这意味着一旦新的关节进入体内，患者的骨骼和软组织就可以结合并生长到植入物中。

钽是相对稀有的:它是地壳中第50常见的元素。一部手机中只有40毫克的钽，但目前地球上每三个人就有两部手机，这仍然是很多的钽。去年使用了250多万公斤，其中三分之二用于电子设备。

从历史上看，最重要的金属来源是澳大利亚，但在2008年底，澳大利亚西部世界最大的铜矿被其所有者关闭了，理由是全球经济低迷导致制造商需求疲软，而其他地方的金属来源更便宜。该铜矿的供应量约占全球总量的30%。

这里的其他地方指的是中非。刚果民主共和国尤其蕴藏着一种含有钽和铌化合物的混合矿物，称为钶钽铁矿，俗称钶钽铁矿。

钶钽铁矿开采的利润为刚果民主共和国令人震惊的内战双方提供了资金，自1998年以来，这场内战已造成500多万人死亡。该国的邻国也被指控将金属走私出刚果民主共和国。人权组织和联合国谴责了这种贸易，这意味着尽管钽可能是化学惰性的，但在过去的十年里，它在政治上具有爆炸性。

米拉Senthilingam

因此，由于它在手机、喷气发动机、核反应堆甚至是关节替代品上的广泛用途，它受到了政治审查。以上是约翰·惠特菲尔德讲述的关于钽的诱人故事。下周，我们有一个元素的创始人受到质疑。

Eric Scerri

直到20世纪之前镤第一次被发现。当然，这取决于发现元素的真正含义。这意味着有人意识到一种矿物含有一种新元素，还是意味着一种元素第一次被分离出来?根据所做的选择，可以将锕的发现分配给不同的科学家。在质子的例子中有一个更复杂的情况。

米拉Senthilingam

所以加入加州大学洛杉矶分校的Eric Scerri，他将在下周揭示这种复杂性元素中的化学．在那之前，我是Meera Senthilingam，感谢大家的收听。