Kể chuyện về kim loại/Co

Từ Thư viện Khoa học VLOS
Bước tới: chuyển hướng, tìm kiếm

Kể chuyện về kim loại/Co

 :Thuốc nổ của những khẩu đại bác hoà bình

Paratxen - vị y sư kiêm nhà vạn vật học nổi tiếng của thời Phục hưng rất thích biểu diễn một trò ảo thuật mà lần nào cũng được quần chúng tán thưởng. Nhà bác học này đưa ra một bức ảnh vẽ phong cảnh mùa đông - như ngọn cây và đồi núi bị tuyết phủ. Sau khi để cho khán giả xem bức tranh hết lượt, ông đã biến mùa đông trên bức tranh thành mùa hè ngay trước mắt mọi người: cây cối đầy cành lá sum suê, còn trên các ngọn núi thì hiện lên cỏ xanh mơn mởn.

Phép lạ ư? Nhưng trên đời này làm gì có phép lạ! Thực vậy, hóa học đã đóng vai trò “người có phép lạ” trong thí nghiệm này. Ở nhiệt độ bình thường, dung dịch coban clorua có pha thêm một ít sắt clorua hoặc niken clorua vốn không màu, nhưng nếu dùng nó để vẽ một cái gì đó rồi để cho khô, sau đó hơ nóng lên một chút ít thì nó sẽ chuyển thành màu xanh lục rất đẹp. Chính Paratxen đã sử dụng dung dịch này để làm phép lạ trên bức tranh phong cảnh. Ở thời điểm cần thiết, nhà bác học đã châm một ngọn nến đặt đằng sau bức tranh sao cho khán giả không nhìn thấy, thế rồi trên nền lụa đã diễn ra sự đổi mùa khiến công chúng kinh ngạc, cứ y như trong truyện cổ tích vậy.

Thật ra thì ở thời bấy giờ, bản thân Paratxen cũng không thể biết được thành phần hóa học chính xác của các chất màu mà ông dùng: chính lúc đó, khoa học chưa hề biết cả coban lẫn niken. Nhưng trước đó nhiều thế kỷ, các hợp chất của coban đã được dùng làm thuốc nhuộm màu. Ngay từ năm ngàn năm trước đây, màu xanh coban đã được sử dụng trong nghề làm đồ gốm và thủy tinh. Chẳng hạn ở Trung Quốc, từ thời xa xưa coban đã được sử dụng vào việc sản xuất thứ đồ sứ màu xanh lam nổi tiếng khắp thế giới. Người Ai Cập cổ xưa đã dùng thứ men màu xanh nước biển có chứa coban để tráng lên các thứ đồ đựng bằng đất nung. Trong ngôi mộ của faraon Tutankhamen, các nhà khảo cổ học đã tìm thấy thủy tinh được nhuộm màu xanh nước biển bằng các muối của nguyên tố này. Khi khai quật các địa điểm thuộc xứ Axiria và Babilon cổ đại, người ta cũng tìm thấy những thứ thủy tinh như vậy.

Tuy nhiên, hồi đầu công nguyên, bí quyết về các chất màu có chứa coban có lẽ đã bị thất truyền, vì trong thủy tinh màu xanh do những người thợ khéo ở Alecxanđria, Bizantin, La Mã và ở nhiều nơi khác vào thời kỳ này không thấy có coban, còn màu xanh là được tạo ra từ đồng và rõ ràng là thua kém hẳn màu xanh trước đó.

Thủy tinh đã từ giã coban trong một thời gian dài. Mãi đến thời trung cổ, những người thợ thủy tinh ở Venezia mới lại bắt đầu sản xuất những thứ thủy tinh màu xanh nước biển kỳ diệu; các loại thủy tinh này đã nhanh chóng nổi tiếng khắp nhiều nước. Chính nhờ thành công đó mà thủy tinh lại gắn bó với coban như xưa.

Người Venezia giữ hết sức nghiêm ngặt bí mật về cách pha chế thứ men có màu đẹp không gì bắt chước nổi này. Để hạn chế đến mức thấp nhất khả năng “rò rỉ” thông tin, hồi thế kỷ XIII, triều đình Venezia đã chuyển tất cả các xưởng thủy tinh đến hòn đảo nhỏ Murano, nơi mà người lạ bị cấm rất ngặt, hoàn toàn không thể mò đến được. Bất kỳ một chuyên gia nào về nghề nấu thủy tinh màu cũng đều không được rời đảo nếu không có giấy phép của chính quyền. Vậy mà một người thợ học nghề tên là Giorgio Belerino vẫn thoát khỏi nơi này bằng một con đường nào đó. Người này đã đến nước Đức và mở xưởng thủy tinh ở một thành phố nọ. Nhưng xưởng này chẳng tồn tại được bao lâu: một hôm trong xưởng của anh ta bùng lên một đám cháy, rồi xưởng bị cháy trụi, còn ông chủ - kẻ đào tẩu thì tự vẫn bằng dao găm.

Những tư liệu còn giữ được từ thế kỷ XVII cho biết rằng, ở nước Nga, chất màu chứa coban tuy đắt tiền nhưng óng mượt và bền lâu đã rất được ưa chuộng. Người ta dùng nó để vẽ trang trí các bức tường của phòng trưng bày vũ khí và phòng lễ tân, của các nhà thờ Arkhanenxcơ và Upenxcơ, của nhiều công trình kiến trúc nổi tiếng khác trong khu vực điện Cremli ở Maxcơva.

Sở dĩ chất màu chứa coban rất đắt là vì các quặng của kim loại này khai thác được rất ít. Nói chính xác hơn là công nghiệp còn chưa biết đến quặng coban, vì trong thiên nhiên không có những điểm tích tụ nhiều kim loại này, mà nó chỉ đi kèm theo niken, asen, đồng, bitmut và một số kim loại khác với hàm lượng tương đối nhỏ. Chính vì vậy cho nên trong một thời gian dài, những người khai mỏ ở xứ Xaxonia thời trung cổ vẫn không nghi ngờ gì về việc trong lòng các quả núi của họ chứa một thứ kim loại mà thời bấy giờ chưa ai biết đến.

Nhưng dần dần họ đã bắt gặp một thứ quặng khá kỳ lạ, mà theo những dấu hiệu bên ngoài thì tưởng là quặng bạc, tuy nhiên, mọi cố gắng nhằm lấy bạc ra khỏi quẳng ấy đều không đạt kết quả. Vả lại, trong quá trình nung, từ quặng lại bốc ra những chất khí độc làm cho những người khai mỏ rất khó chịu. Cuối cùng, người Xaxonia đã biết phân biệt quặng bạc thật với “bản sao” gian trá của nó mà họ đã quyết định gọi là “Kobold”, theo tên của thần Núi trú ngụ tại đó.

Nhà hóa học Thụy Điển Gheorg Bran (Georg Brandt) đã quyết định tìm hiểu sâu thêm về kẻ thù ngầm dưới đất này của các nhà luyện kim. Trong một số năm, ông đã nghiên cứu các thứ quặng của vùng Xaxonia, kể cả thứ “Kobold” đáng nguyền rủa này. Bản luận văn “Bàn về các chất nửa kim loại” (Trong mục “Bạn đường muôn thủa của sắt”, bạn đọc đã gặp thuật ngữ “nửa kim loại”. Về sau, thuật ngữ này không được sử dụng nữa, còn các chất “nửa kim loại” trước kia thì đều được chính thức gọi là kim loại.) được công bố năm 1735 là kết quả nghiên cứu của ông. Bran viết: “Tôi có vinh hạnh là người đầu tiên phát hiện ra một nửa kim loại mới... mà trước đây người ta đã nhầm lẫn với bitmut”. Kim loại này mang tên “coban” chính là thứ “nửa kim loại” này. Nếu như một phá minh quan trọng như vậy mà được thực hiện ở thời đại chúng ta thì máy điện báo viễn thông sẽ tức thì công bố đi khắp thế giới, nhưng thế kỷ XVIII chưa có được những phương tiện thông tin mạnh mẽ và năng động kiểu ấy. Vì vậy, trong rất nhiều năm, chỉ một số ít người biết đến bản luận văn của nhà hóa học Thụy Điển này. Không mấy ai thừa nhận “quyền công dân” của coban, vì người ta cho rằng, nó là hỗn hợp các nguyên tố khác nhau với một thứ “đất đặc biệt” nào đó. Mãi đến năm 1781, nhà hóa học Pháp Pie Giozep Macke (Pierre Joseph Macquet) mới hoàn toàn thuyết phục được giới khoa học rằng, coban chính là coban chứ không có gì hơn nữa.

Vào thời gian này người ta cũng phát hiện ra niken - họ hàng hóa học gần gũi nhất của coban. Cả trong thiên nhiên cũng vậy, hai kim loại này thường ở bên nhau, nên không phải ngẫu nhiên mà các nhà bác học đã đặt câu hỏi: làm thế nào để tách chúng ra khỏi nhau nhằm thu được cả kim loại này lẫn kim loại kia ở dạng tinh khiết ?

Lời giải đáp cho câu hỏi đó đã được tìm ra một cách khá bất ngờ. Chính bác sĩ thú y Saclơ Axkin (Charle Askin) là người ... đã giải được bài toán hóa học phức tạp nhất này. Sự việc diễn ra như sau. Vị bác sĩ thú y này đã dành mọi thời giờ rảnh rỗi cho sở thích của mình là khoa luyện kim. Năm 1834, ông đã rất lưu ý đến niken và các hợp kim của nó. Axkin muốn thực hiện ý định lấy niken ra khỏi quặng. Nhưng thật không may (tuy vậy, nói cho đúng hơn là rất may), quặng này còn chứa cả coban nữa. Làm thế nào bây giờ? Axkin liền đến gặp Benxon là chủ một nhà máy hóa chất ở địa phương để nhờ ông này giúp đỡ. Thì ra đúng lúc ấy, Benxon đang rất cần cobon để sản xuất đồ gốm. Nhưng ông cũng chưa biết cách thức tách hai kim loại này. Sau mấy lần suy tính, hai người quyết định dùng vôi clorua để đi đến mục đích của mình. Họ đã tính toán chính xác số lượng vôi cần thiết cho công việc, rồi mỗi người đều chuẩn bị thí nghiệm.

Benxon có đủ vôi clorua nên đã cân đủ lượng theo dự tính để xử lý quặng, nhưng không đạt được kết quả gì: trong dung dịch cả niken oxit lẫn coban oxit đều kết tủa.

Còn Axkin thì khi sắp sửa bắt đầu cuộc thí nghiệm mới chợt nhớ ra rằng, hiện chỉ còn một nửa lượng vôi clorua theo tính toán. Có lẽ ông nghĩ: “Hỏng rồi, thật không may”, tuy nhiên, ông vẫn không đình hoãn cuộc thí nghiệm. Và không phải vô cớ mà người ta nói rằng, trong cái rủi có cái may. Axkin thật ngạc nhiên và vui sướng vì cuộc thí nghiệm mà dường như chẳng hứa hẹn một chút thành công nào cả thì lại cho đúng cái kết quả mà ông hằng mong đợi: coban đã kết tủa dưới dạng oxit, còn niken thì vì không đủ vôi clorua nên hầu như vẫn còn lại hoàn toàn trong dung dịch. Về sau, phương pháp này đã được hoàn thiện thêm chút ít và đến nay vẫn được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để tách kim loại có họ hàng với nhau.

Cho đến đầu thế kỷ XX, phạm vi hoạt động của coban vẫn còn rất hẹp. Chẳng hạn, các nhà luyện kim - những người mà hiện nay rất kính nể coban, thì lúc bấy giờ họ vẫn có khái niệm mơ hồ về các tính chất của nó. Trong cuốn sách “Luyện kim loại màu” xuất bản năm 1912, tác giả của nó đã khẳng định: “...cho đến nay, từ góc độ sử dụng thì coban kim loại chẳng có gì đáng để ý. Đã có những ý đồ pha coban vào sắt để sản xuất các loại thép đặc biệt, nhưng các thứ thép ấy lại chưa tìm được lĩnh vực sử dụng nào cả”.

Tuy nhiên, ngay từ năm năm trước khi xuất bản cuốn sách trên, nhà luyện kim người Mỹ là Hei (Heins) đã chế tạo được một nhóm hợp kim tuyệt vời của coban (coban chiếm đến 50%) với crom và vonfram; thứ hợp kim này có độ cứng rất lớn, có độ bền chống ăn mòn và chống mài mòn rất cao. Vì bề mặt nhẵn bóng của hợp kim này sáng chói nên nó được gọi là hợp kim stelit (từ chữ La tinh “stella”, nghĩa là ngôi sao). Nếu mạ một lớp hợp kim stelit lên mép cắt của các dụng cụ cắt gọt hoặc lên bề mặt làm việc của các chi tiết máy thì tuổi thọ của chúng sẽ tăng lên vài lần.

Càng về sau, việc sản xuất các hợp kim cứng càng tăng lên không ngừng và coban hoàn toàn không còn đóng vai trò thứ yếu trong các hợp kim nữa. Chẳng hạn, hơn nửa thế kỷ trước đây, các nhà bác học và kỹ sư Liên Xô đã chế tạo hợp kim cứng “pobeđit”, trong đó, bên cạnh vonfram cacbua, còn có coban.

Năm 1917, các nhà bác học Nhật Bản là Honđa và Tacagi đã nhận được bằng phát minh về loại thép do họ chế tạo, chứa từ 20 đến 60% coban và có những tính chất từ rất cao. Nhu cầu về loại thép này (mà người ta gọi là thép Nhật Bản) rất lớn, vì cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX là thời kỳ xâm nhập của nam châm vào công nghiệp nên đã xảy ra “nạn đói” các vật liệu từ.

Trong số ba kim loại sắt từ chủ yếu - sắt, niken và coban - thì coban có điểm Quyri, nghĩa là nhiệt độ mà từ đó kim loại mất từ tính, cao nhất. Nếu như đối với niken điểm Quyri là 358 độ C, đối với sắt là 769 độ C, thì đối với coban, nó lên đến 1121 độ C. Vì các thanh nam châm phải làm việc trong các điều kiện hết sức đa dạng, kể cả ở nhiệt độ rất cao, cho nên, coban nhất định phải là thành phần quan trọng nhất của các loại thép từ tính.

Thép coban đã thu hút ngay sự chú ý của giới quân sự và các nhà công nghiệp vì họ hiểu được rằng, có thể sử dụng những tính chất đặc biệt của nó vào các mục đích hoàn toàn không vô hại. Ngay trong những năm nội chiến, các thủy thủ và chiến sĩ Hồng quân chiến đấu ở phương bắc chống bọn can thiệp đã có dịp làm quen với những quả mìn khác thường mà thậm chí không cần chạm phải, chúng cũng làm nổ tung các tàu vớt mìn của phân hạm đội Xeverotvinxcơ. Khi những người thợ lặn kéo lên và vô hiệu hóa được một trong những “đồ chơi thâm hiểm” đó, thì mới biết rằng, nó là một quả mìn từ tính và có nguyên tắc hoạt động như sau: khi chiếc tàu đi tới gần quả mìn và vỏ thép của tàu nằm trong phạm vi các đường sức từ trường của mìn, thì cơ cấu kích nổ sẽ làm việc và con tàu sẽ bị đánh đắm.

Trước chiến tranh thế giới hai, ở nước Đức phát xít, việc sản xuất các loại thép coban làm vật liệu để chế tạo mìn từ tính đã tăng lên rõ rệt. Như bộ máy tuyên truyền của Gơben (Goebbells) đã khẳng định, về độ chính xác, độ nhạy và độ phản ứng, thì mìn của Đức

“hơn hẳn hệ thần kinh của nhiều loài sinh vật cấp cao do thượng đế sáng tao nên”. Mà thật vậy, khi quân Đức từ trên máy bay thả mìn xuống bờ biển nước Anh, xuống cửa sông Temza và các sông quan trọng khác, thì mìn từ tính đã gây thiệt hại lớn cho hạm đội Anh. Song “Vỏ quýt dày đã có móng tay nhọn”: khoảng hai tuần lễ sau khi nước Đức của Hitle bội ước tấn công Liên Xô, các chuyên gia quân sự Xô - viết đã tháo gỡ được quả mìn từ tính của Đức đầu tiên ở vùng Ochacop.

Trong thời kỳ chiến tranh, một sự tình cờ đã xảy ra tại một mỏ quặng ở vùng Uran. Trong một bãi thải cũ của một nhà máy tuyển khoáng từng nhiều năm chế biến quặng đồng, người ta đã phát hiện ra coban mà từ trước tới giờ chưa ai ngờ tới. Trong một thời gian ngắn đã hoàn chỉnh xong công nghệ tách coban và ngay sau đó, công nghiệp quân sự đã nhận được thứ kim loại rất quý báu lấy từ đất đá “bỏ đi”.Trong những năm chiến tranh, người ta đã bắt đầu sử dụng coban để sản xuất các loại thép và hợp kim bền nhiệt dùng để chế tạo các chi tiết của động cơ máy bay, tên lửa, nồi hơi cao áp, cánh quạt của máy nén khí kiểu tuabin và tuabin khí. Chẳng hạn, hợp kim vitali chứa đến 65% coban là một trong những hợp kim như vậy. Các chuyên gia về kỹ thuật vũ trụ cũng chú ý đến kim loại này và không phải là không có căn cứ khi họ nói rằng, coban rất hợp với lĩnh vực kỹ thuật này, bởi vì các hợp kim của coban chống chọi với tải trọng va đập tốt hơn các hợp kim của niken mà lâu nay vẫn được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo tên lửa.

Mặc dầu coban đắt tiền, nhưng cũng có những lĩnh vực mà trong đó nó thay thế rất tốt thứ kim loại còn đắt hơn nữa - đó là platin mà sản lượng khai thác được hàng năm chỉ đủ chất gọn lên một chuyến xe ô tô vận tải. Các anôt không hòa tan được sử dụng trong kỹ thuật mạ điện; các anôt này không được phản ứng với dung dịch trong bể mạ điện. Platin là vật liệu rất thích hợp cho mục đích này, nhưng anôt platin lại rất đắt tiền. Từ lâu, các nhà bác học đã để tâm suy nghĩ đến việc thay thế platin bằng các kim loại rẻ tiền hơn. Sau nhiều cuộc tìm tòi đầy công phu, họ đã xác định được thành phần của một thứ hợp kim chẳng những không thua kém platin, mà còn hơn hẳn platin về khả năng chống các axit đậm đặc. Trong hợp kim đó, coban chiếm đến 75%.

Trong nhiều trường hợp, coban còn liên kết với platin. Chẳng hạn, một hãng của Anh đã chế tạo được hợp kim từ tính gồm hai kim loại này - đó là platinax: hợp kim này có tính chất ăn mòn rất cao, đồng thời lại dễ gia công cơ học. Từ hợp kim ấy, người ta chế tạo các chi tiết từ tính tí hon cho đồng hồ điện tử, cho máy điếc và các bộ phận cảm biến khác nhau.

Người ta còn biết những hợp kim từ tính khác nữa của coban: comon và vicaloi, annico và magnico, pecmenđua và pecminva. Qua sự việc sau đây từng được nói đến trong sách báo, ta có thể phán xét về khả năng từ tính của hợp kim annico: trong những năm 50, nhờ một thanh nam châm vĩnh cửu làm bằng hợp kim này, người ta đã hút được một cái đinh ra khỏi phế quản của một em bé, nhờ vậy mà đã cứu được tính mạng em này. Còn những thanh nam châm vĩnh cửu mạnh nhất thì được chế tạo từ các hợp chất của coban với một số nguyên tố đất hiếm, chẳng hạn, với samari. Để tách hai mảnh nam châm làm bằng vật liệu này có kích thước nhỏ hơn bao diêm thì phải dùng đến sức của một lực sĩ cử tạ nặng tập luyện.

Hợp kim coban – crom là vật liệu tuyệt vời để làm cốt răng giả. Nó bền hơn vàng (thứ kim loại thường được dùng vào việc này) và rẻ hơn vàng rất nhiều lần.

Trong y học, coban còn có một công dụng khác nữa; nó là một thành phần quan trọng của vitamin B12 là thứ vitamin thúc đẩy sự tạo thành hồng huyết cầu. Vì có công lao sáng tạo ra thứ thuốc công hiệu này để chống bệnh thiếu máu, nên bà Đoroti Croufut – Hotkin (Dorothy Crowfoot Hodgkin) – nhà hoá học và sinh hoá học người Anh, đã được trao tặng giải thưởng Noben vào năm 1964.

Ngay từ thời cổ, các sản phẩm sứ tuyệt mỹ với đủ mọi màu sắc khác nhau được sản xuất ở Trung Hoa đã nổi tiếng khắp thế giới. Các hợp chất của coban tạo cho chúng màu xanh da trời. Cho đến hiện nay, nguyên tố này vẫn không từ giã đồ sứ - nó có mặt trong các chất men sứ màu xanh nước biển. Còn các chuyên gia về đồ gốm ở Gruzia thì làm được loại đồ sứ có màu đen rất đẹp; màu đen này được tạo nên bằng cách cho loại đá núi lửa anđêzit tương tác với coban oxit trong quá trình nung.

Từ đầu đến giờ, chúng ta mới chỉ nghe nói đến coban thông thường, nhưng kể từ năm 1934, khi mà các nhà bác học Pháp Fređeric và Iren Jôlio Quyri khám phá ra hiện tượng phóng xạ nhân tạo, thì khoa học và kỹ thuật đã bắt đầu tỏ rõ mối quan tâm đặc biệt đối với các đồng vị phóng xạ của các nguyên tố khác nhau, trong đó có cả coban. Trong số mười hai đồng vị phóng xạ của kim loại này thì coban - 60 được sử dụng rộng rãi nhất trong thực tiễn. Các tia phóng xạ của nó có khả năng đâm xuyên rất cao. Về công suất phóng xạ thì 17 gam coban phóng xạ tương đương với 1 kilôgam rađi - nguồn phóng xạ thiên nhiên mạnh nhất. Bởi vậy, khi điều chế, bảo quản và vận chuyển đồng vị này cũng như mọi đồng vị phóng xạ khác, phải tuân thủ đầy đủ những nguyên tắc nghiêm ngặt nhất của kỹ thuật an toàn, phải áp dụng mọi biện pháp cần thiết để bảo vệ chắc chắn cho con người khỏi những tia tử vong.

Sau khi coban kim loại thông thường biến thành coban phóng xạ trong lò phản ứng hạt nhân, người ta liền nhốt nó, tựa như nhốt vị thần trong truyện cổ tích, vào những bình chứa đặc biệt, có hình dáng giống như bình đựng sữa. Trong các bình chứa như vậy, coban - 60 có một lớp chì bọc bên ngoài được vận chuyển đến nơi cần dùng trên những xe chuyên dụng. Chẳng may xe bất ngờ gặp tai nạn, bình chứa có thể bị vỡ, liệu lúc đó ampun đựng coban đặt trong bình chứa có đe dọa tính mạng con người hay không? Không, điều đó sẽ không xảy ra. Dĩ nhiên, không một ô tô nào có thể hoàn toàn tránh được tai nạn dọc đường, nhưng trong trường hợp này, thậm chí nếu tai nạn xảy ra thì bình chứa coban vẫn nguyên vẹn và không gây độc hại gì. Vì trước khi trở thành bình đựng đồng vị phóng xạ, các bình này đã trải qua các cuộc thí nghiệm rất nghiêm ngặt. Chúng được ném từ độ cao năm mét xuống nền bêtông, rồi được đặt trong các buồng nhiệt và nhiều thử nghiệm khác nữa. Chỉ sau đó, chúng mới được phép nhận vào “bụng mình” một ampun nhỏ xíu chứa chất phóng xạ. Tất cả những biện pháp phòng ngừa như vậy thực sự làm cho công việc của những người liên quan với các nguồn bức xạ hạt nhân trở nên an toàn.

Coban phóng xạ có rất nhiều “nghề”. Chẳng hạn, phép dò khuyết tật bằng tia gama được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp. Đây là phương pháp kiểm tra chất lượng sản phẩm bằng cách chiếu tia gama vào để soi, còn nguồn phát ra tia này là đồng vị coban - 60. Phương pháp kiểm tra này cho phép phát hiện dễ dàng các vết nứt, lỗ hổng, lỗ rò những khuyết tật khác bên trong các vật đúc lớn, các mối hàn, khâu nối và các chi tiết nằm ở những chỗ khó tiếp cận trực tiếp nhờ một khí cụ gọn nhẹ và không đắt tiền lắm. Bởi vì tia gama do nguồn phát ra đều đặn về mọi phía, nên phương pháp này cho phép kiểm tra nhiều vật cùng một lúc, còn đối với các sản phẩm hình trụ thì kiểm tra được ngay một lúc khắp toàn chu vi.

Nhờ có tia gama nên đã được giải quyết được vấn đề về chiếc mặt nạ của faraon Tutankhamen mà từ lâu các nhà Ai Cập học quan tâm. Một số nhà bác học khẳng định rằng, nó được làm từ một cục vàng nguyên vẹn, còn các nhà bác học khác thì cho rằng, nó được lắp ghép từ những phần riêng biệt. Người ta đã quyết định nhờ sự giúp sức của “đại bác” coban - đó là một khí cụ đặc biệt được “nạp đạn” bằng đồng vị coban - 60. Thì ra chiếc mặt nạ này quả thật gồm một số chi tiết, nhưng được lắp ghép với nhau cẩn thận đến nỗi hoàn toàn không thể nhận thấy những đường tiếp giáp.

Coban phóng xạ được sử dụng để kiểm tra và điều chỉnh mức kim loại nóng chảy trong lò nung, mức phối liệu trong lò cao và trong các phễu tiếp liệu, để duy trì mức thép lỏng trong bể kết tinh của các thiết bị rót liên tục.

Dụng cụ đo độ dày bằng tia gama cho phép xác định nhanh chóng và rất chính xác độ dày của vỏ bọc thân tàu thủy, thành ống, thành nồi hơi và các sản phẩm khác trong trường hợp không thể tiếp cận được bề mặt bên trong của chúng nên vì thế mà các dụng cu thông thường đều bất lực.

Để nghiên cứu các quá trình công nghệ và khảo sát điều kiện làm việc của các thiết bị khác nhau, người ta sử dụng cái gọi là các “nguyên tử đánh dấu”, tức là những đồng vị phóng xạ của nhiều nguyên tố, trong đó có coban.

Liên Xô đã xây dựng xong lò phản ứng hóa học phóng xạ đầu tiên trên thế giới, trong đó, cũng chính đồng vị coban - 60 được dùng làm nguồn tia gama.

Bên cạnh các phương pháp hiện đại khác để tác động đến các chất khác nhau, chẳng hạn như áp lực siêu cao và siêu âm, bức xạ laze và xử lý bằng plasma, phương pháp chiếu tia phóng xạ được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp vì nó làm cho tính chất của nhiều loại vật liệu được cải thiện một cách đáng kể. Thí dụ, lốp ô tô được lưu hóa bằng tia phóng xạ có tuổi thọ cao hơn 10 - 15 % so với lốp bình thường, còn nếu sợi dùng để dệt vải may quần áo học sinh mà được “cấy” các phân tử polistirolen nhờ tia phóng xạ thì vải sẽ bền gấp hai lần. Ngay cả các thứ đá quý sau khi trải qua các “thủ thuật phóng xạ” cũng trở nên đẹp hơn. Chẳng hạn, dưới tác động của nơtron nhanh, kim cương sẽ có màu xanh da trời, còn nơtron chậm sẽ làm cho kim cương có màu xanh lục, tia coban - 60 lại làm cho kim cương có màu xanh lục phớt lam dịu dàng.

Coban phóng xạ còn làm việc trên cả đồng ruộng, nơi mà nó được sử dụng để khảo sát độ ẩm của đất, để xác định trữ lượng nước trong thảm tuyết, để chiếu tia phóng xạ vào hạt giống trước khi gieo và dùng vào nhiều mục đích khác nữa.

Các nhà bác học Pháp đã có một phát minh rất lý thú. Họ đã xác định được rằng, coban phóng xạ có thể dùng làm ... “mồi” cho sấm sét rất tốt. Nếu pha thêm một lượng nhỏ đồng vị coban - 60 vào cần thu lôi thì bức xạ gama sẽ làm cho không khí xung quanh đó bị ion hóa ở mức độ đáng kể. Những đợt phóng điện phát sinh trong khí quyển giữa cơn giông tố sẽ bị hút vào cột thu lôi có chất phóng xạ, tựa như mạt sắt bị hút vào thanh nam châm. Phát minh mới mẻ này giúp ta “thu lượm” sấm sét trong vòng bán kính vài trăm mét.

Để kết luận, chúng ta sẽ nghe kể về một nghề nữa, có lẽ là nghề quan trọng nhất của coban phóng xạ. Nó là bạn đồng minh đáng tin cậy của các thầy thuốc trong cuộc chiến đấu vì cuộc sống của mọi người. Các hạt đồng vị coban - 60 đặt trong các “khẩu đại bác” y học sẽ bắn những chùm tia gama vào các khối u ác tính bên trong mà chẳng gây hại gì cho cơ thể con người; chúng hủy diệt các tế bào gây bệnh ung thư vốn sinh sôi nảy nở rất nhanh chóng, bắt các tế bào này phải ngừng hoạt động, nhờ đó mà thanh toán được các ổ gây nên bệnh hiểm nghèo.

Trong các căn hầm bảo quản của Liên hợp “Đồng vị” toàn Liên Xô có hàng chục cỡ bình chứa lớn nhỏ. Chúng được dùng để đựng các đồng vị phóng xạ của coban, stronti, xeri và các nguồn phóng xạ hạt nhân khác. Đã đến lúc chúng được gửi đến các bệnh viện và các phòng khám bệnh, các xí nghiệp và các viện nghiên cứu khoa học, tóm lại là đến những nơi cần “nguyên tử hòa bình”.

Mục lục

Nhóm → 1 2 3   4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
↓ Chu kỳ
1 1
H

2
He
2 3
Li
4
Be

5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne
3 11
Na
12
Mg

13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
4 19
K
20
Ca
21
Sc

22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
5 37
Rb
38
Sr
39
Y

40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
6 55
Cs
56
Ba
57
La
*
72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
7 87
Fr
88
Ra
89
Ac
**
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Rg
112
Uub
113
Uut
114
Uuq
115
Uup
116
Uuh
117
Uus
118
Uuo

* Nhóm Lantan 58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
** Nhóm Actini 90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr
Các nhóm cùng gốc trong bảng tuần hoàn
Kim loại kiềm Kim loại kiềm thổ nhóm Lantan nhóm Actini Kim loại chuyển tiếp
Kim loại yếu Á kim Phi kim Halôgen Khí trơ

Trạng thái ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn

  • Màu số nguyên tử đỏ là khí ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn
  • Màu số nguyên tử lục là chất lỏng ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn
  • Màu số nguyên tử đen là chất rắn ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn

Tỷ lệ xuất hiện tự nhiên

  • Viền liền: có đồng vị già hơn Trái Đất (chất nguyên thủy)
  • Viền gạch gạch: thường sinh ra từ phản ứng phân rã các nguyên tố khác, không có đồng vị già hơn Trái Đất
  • Viền chấm chấm: tạo ra trong phòng thí nghiệm (nguyên tố nhân tạo)
  • Không có viền: chưa tìm thấy

Liên kết đến đây

Xem thêm liên kết đến trang này.