氪
像其他惰性氣體一樣,氪堅(jiān)決拒絕參與化學(xué)的主要事務(wù):成鍵。這一族元素的頑固惰性使得當(dāng)我們想要保護(hù)某個(gè)東西免受這個(gè)世界的其余部分侵犯時(shí),惰性氣體都是一種方便的選擇。
氪可應(yīng)用在高效燈泡中。比較廉價(jià)的白熾燈泡通常用氬(18)和/或氮(7)填充,但氪的分子量更高,可以降低鎢(74)燈絲的蒸發(fā),使它能在更高的溫度下工作更長(zhǎng)時(shí)間,這時(shí)更大部分的電能被轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光而不是熱。(但別被愚弄了,即使是最高效的白熾燈泡依然需要用比緊湊型熒光燈大數(shù)倍的電流來(lái)產(chǎn)生同樣多的光。)
氪與氖(10)一樣,它的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值也在于它在放電激活時(shí)發(fā)出的光譜發(fā)射線。氖閃爍出它獨(dú)有的橘紅色光,而氪則閃爍青白色光,這使得它可用于閃光燈或滲透入彩虹的其他顏色中。
氪的特有光譜線之一在1960年到1983年間具有特殊的重要性。在那一時(shí)期,關(guān)于1米的官方定義是“氪-86原子在真空中的電磁波譜的橘紅色放射線波長(zhǎng)的1650763.73倍”。(在1983年這一定義被至今仍有效的如下定義取代:1米的長(zhǎng)度是光在真空中在1/299792458秒的時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)過(guò)的路程的長(zhǎng)度。)
雖然長(zhǎng)度曾經(jīng)一度用氪來(lái)定義,但事實(shí)上幾乎從未真正用這個(gè)方法來(lái)計(jì)算。另一方面,時(shí)間是用銫(55)來(lái)定義的,但更常用銣來(lái)測(cè)量。
銣
除了二者的名字都來(lái)自于拉丁語(yǔ)中紅色這個(gè)單詞以外,銣與紅寶石沒(méi)有關(guān)系(銣的英文是rubidium,紅寶石的英文是ruby,拉丁文中“紅色”是ruber)。紅寶石中的紅色來(lái)自鉻(24)雜質(zhì),而非銣。銣的名字來(lái)源于以下事實(shí):像許多元素一樣,它最初是由于火焰的發(fā)射光譜中一條無(wú)法解釋的譜線而被發(fā)現(xiàn),這種譜線當(dāng)然具有紅光的性質(zhì)。銣自身則完全不是紅色的,它是一種熔點(diǎn)很低的、柔軟的、銀色的金屬。
銣實(shí)在沒(méi)有什么真正的用途。與它同名的光譜線算是一個(gè),即用來(lái)在一些焰火中產(chǎn)生紫色。它的另一個(gè)用途則主要圍繞著銣具有高蒸氣壓這一事實(shí)。
在銣計(jì)時(shí)鐘里,一個(gè)含有小到勉強(qiáng)看得見(jiàn)的銣的小小的(從豌豆大小到指尖大?。┟芊獠AО碴潮话惭b在一個(gè)由加熱線圈和微波線圈構(gòu)成的組合件中。加熱器使銣蒸發(fā)并保持穩(wěn)定的溫度,而微波線圈則用于測(cè)量在主光譜線中特定超精細(xì)躍遷的精確頻率。
銣原子鐘不如著名的在幾十年間被用作最終時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的銫(55)原子鐘那么精確,但通過(guò)合理的測(cè)量,它依舊非常精確。同時(shí)它在整體上也比銫原子鐘小得多且廉價(jià)得多,這使得在需要非常精確的時(shí)間和頻率標(biāo)準(zhǔn)的地方,銣時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)變得極其常用。
“原子鐘”一詞聽(tīng)上去可能很危險(xiǎn),但實(shí)際上它們更像精確調(diào)諧的無(wú)線電收音機(jī)而不是原子彈。鍶就像銣和鈷(27)一樣,是另一種被不公平地與放射性塵埃硬拉在一起的元素。