بریلیم
فارسی به انگلیسی
دانشنامه عمومی
نبو
بریلیم عنصری شیمیایی با عدد اتمی ۴ و نماد Be است. بریلیم یک عنصر نادر در جهان است که معمولاً به عنوان یک محصول از برخورد اتم های بزرگتر با پرتوهای کیهانی شناخته می شود. در هسته ستارگان بریلیم وجود دارد که با تخلیه آن عناصر بزرگتری به وجود می آیند. بریلیم عنصری دو ظرفیتی است که به طور طبیعی تنها در ترکیب با عناصر دیگر یافت می شود. سنگ های قیمتی معروفی که بریلیم به همراه دارند عبارتند از: بریل (زمرد)(beryl)، کریزوبریل (chrysoberyl). به عنوان یک عنصر آزاد، یک فلز قلیایی خاکی، خاکستری، قوی، سبک و شکننده است. بریلیم هنگامی که به عنوان عنصر آلیاژی با آلومینیوم، مس (مخصوصا آلیاژ بریلیم-مس)، آهن و نیکل استفاده می شود بسیاری از خواص فیزیکی را بهبود می بخشد. بریلیم هنگامی که به دمای بالا می رسد اکسید تشکیل نمی دهد. ابزارهای ساخته شده از آلیاژهای بریلیم-مس بسیار مقاوم و سخت هستند و هنگامی که با سطوح فلزی برخورد می کنند جرقه ایجاد نخواهند کرد.
هر دو ایزوتوپ پایدار و ناپایدار بریلیم در ستارگان ایجاد می شوند، اما رادیو ایزوتوپ ها طولانی نیستند. اعتقاد بر این است که بیشتر بریلیم پایدار در جهان در ابتدا در محیط میان ستاره ای ایجاد شد، زمانی که اشعه های کیهانی باعث تجزیه در عناصر سنگین تر در گاز و گرد و غبار بین ستاره ای گردید. بریلیم اولیه حاوی تنها یک ایزوتوپ پایدار، 9Be است و بنابراین بریلیم یک عنصر monoisotopic است.Cosmogenic رادیواکتیو 10Be در فضای زمین توسط اشعه کیهانی اکسیژن تولید می شود. 10Be در سطح خاک تجمع می یابد، در حالی که نیمه عمر آن نسبتا طولانی (1.36 میلیون سال) اجازه می دهد تا زمان اقامت طولانی قبل از تجزیه به بور-10. بنابراین، 10Be و محصولات دخترانه آن برای بررسی فرسایش خاک طبیعی، شکل گیری خاک و توسعه خاک های لدیتی و همچنین به عنوان یک پروکسی برای اندازه گیری تغییرات فعالیت خورشیدی و سن هسته یخ استفاده می شود. تولید 10Be به طور معکوس متناسب با فعالیت خورشیدی است، زیرا افزایش انرژی خورشیدی در طول فعالیت های خورشیدی زیاد موج شار اشعه های کیهانی که به زمین می رسند را کاهش می دهد. انفجار هسته ای با واکنش سریع نوترون ها با 13C در دی اکسید کربن در هوا، 10Be را تشکیل می دهد. این یکی از شاخص های فعالیت گذشته در سایت های تست سلاح هسته ای است. ایزوتوپ 7Be (نیمه عمر 53 روز) همچنین کیهان شناسی است و فراوانی اتمسفر مربوط به لکه های خورشیدی را نشان می دهد، بسیار شبیه به 10Be.8Be نیمه عمر بسیار کوتاه حدود 7 × 10-17 ثانیه است که نقش مهم کیهان شناختی آن را ایفا می کند، زیرا عناصر سنگین تر از بریلیوم نمی توانند از طریق همجوشی هسته ای در Big Bang تولید شوند. این به دلیل عدم وجود کافی زمان فاز فاز هسته ای فوران بیگ بنگ برای تولید کربن با ترکیب هسته های 4He و غلظت های بسیار پایین بریلیم -8 در دسترس است. سرفورد هیل، ستاره شناس انگلیسی، ابتدا نشان داد که سطوح انرژی 8Be و 12C باعث تولید کربن توسط فرایند به اصطلاح سه گانه آلفا در ستاره های سوخت هلیوم می شود که زمان بیشتری برای هسته اشباع وجود دارد. این فرآیند اجازه می دهد که کربن در ستاره تولید شود، نه در بیگ بنگ. بنابراین کربن ستاره ای (اساس کربن مبتنی بر زندگی) در نتیجه یک عنصر در عناصر گاز و گرد و غبار اخراج شده توسط ستاره AGB و ابرنواختر (همچنین هسته اتمسفر بیگ بنگ)، و همچنین ایجاد تمام عناصر دیگر با اعداداتمی بزرگتر از کربن.الکترون های 2s بریلیم ممکن است به پیوند شیمیایی کمک کنند. بنابراین، هنگامی که 7Be با جذب L-electron تخریب می شود، با اتخاذ الکترون از اوربیتال های اتمی که ممکن است در پیوند شرکت کنند، این کار را انجام می دهد. این باعث می شود که نرخ فروپاشی آن به میزان قابل اندازه گیری بر محیط شیمیایی آن یک اتفاق نادر در فرسایش هسته ای باشد.ایزوتوپ معروف ترین برلیلی 13 بی است که از طریق انتشار نوترون فرو می ریزد. این نیمه عمر 2.7 × 10-21 ثانیه است. 6Be نیز بسیار کوتاه مدت با نیمه عمر 5.0 × 10-21 ثانیه است. ایزوتوپ های عجیب و غریب 11Be و 14Be شناخته شده اند که هاله هسته ای را نشان می دهند. این پدیده را می توان به عنوان هسته های 11Be و 14Be به ترتیب 1 و 4 نوترون که به طور قابل توجهی در خارج از مدل کریستال فری 'آب' قطره هسته در نظر گرفته شده است درک می شود.
بریلیم ساختار HCP دارد و به دلیل اینکه نمک های بریلیم در زمان تست شیرین است به نام گلوسیوم نیز شناخته می شود. چون ساختار BCC در شکل دهی برای ما مطلوب است با افزایش دما در حدود 35 درجه قبل از دمای ذوب بریلیم، تغییر فاز انجام داده و ساختار BCC در آن تشکیل می شود که بریلیم بتا نامیده می شود که با افزودن عناصری همچون کبالت، نیکل و مس می توان پایداری آن را بهبود بخشید. در ساختار بریلیم الکترون ها در لایه دوم علاوه بر پیوندهای فلزی پیوندهای کووالانسی نیز دارند که این پیوندها مانع از سر خوردن اتم ها و صفحات روی هم می شوند و استحکام بریلیم ناشی از این دلیل می باشد به عبارت دیگر ماهیت دوگانه اتم ها در بریلیم ویژگی های عجیب این فلز را می سازند.ساختار کریستالی HCP از تکرار یک صفحه متراکم تشکیل شده است که نابجایی ها در آن حرکت می کنند که صفحه BASAL نامیده می شود و اولین نابجایی ها در صفحه متراکم تشکیل می شوند چون از همه متراکم ترند. زمانی که تغییر شکل روی صفحه ای غیر از Basal رخ دهد دیگر نمی توان تغییر شکل انجام داد و آلیاژ ما ترک میخورد یعنی انرژی رشد ترک کمتر از انرژی حرکت نابجایی هاست و متریال ترک را توسعه می دهد. در فلزات دیگر در ساختار کریستالی زمانی که عبور نابجایی ها با موانعی روبرو می شوند با تغییر صفحه لغزش یا دور زدن با اعمال تنش برشی می توانند از مانع عبور کنند یعنی علاوه بر حرکت در صفحه Basal باید در جهات دیگر نیز حرکت کنند ولی در بریلیم به دلیل وجود پیوند کووالانسی این اتفاق نمی افتد و باعث پارگی در برخورد با موانع می شود.به طور کلی خواص مکانیکی بریلیم وابسته به اندازه دانه آن می باشد و در حالت ریزدانه قابلیت تغییر شکل دارد و اگر اینطور نباشد بسیار ترد می شود و هر چقدر اندازه دانه ما بزرگتر باشد در پشت مرزدانه، نابجایی های بیشتری جمع می شوند و تنش بیشتری به مرزدانه ها اعمال می شود و پارگی و شکست رخ می دهد پس در مواقع تغییر شکل بریلیم اندازه دانه را کوچکتر می کنند تا مقدار کمی نابجایی در پشت موانع جمع گردد.
بریلیم عنصری شیمیایی با عدد اتمی ۴ و نماد Be است. بریلیم یک عنصر نادر در جهان است که معمولاً به عنوان یک محصول از برخورد اتم های بزرگتر با پرتوهای کیهانی شناخته می شود. در هسته ستارگان بریلیم وجود دارد که با تخلیه آن عناصر بزرگتری به وجود می آیند. بریلیم عنصری دو ظرفیتی است که به طور طبیعی تنها در ترکیب با عناصر دیگر یافت می شود. سنگ های قیمتی معروفی که بریلیم به همراه دارند عبارتند از: بریل (زمرد)(beryl)، کریزوبریل (chrysoberyl). به عنوان یک عنصر آزاد، یک فلز قلیایی خاکی، خاکستری، قوی، سبک و شکننده است. بریلیم هنگامی که به عنوان عنصر آلیاژی با آلومینیوم، مس (مخصوصا آلیاژ بریلیم-مس)، آهن و نیکل استفاده می شود بسیاری از خواص فیزیکی را بهبود می بخشد. بریلیم هنگامی که به دمای بالا می رسد اکسید تشکیل نمی دهد. ابزارهای ساخته شده از آلیاژهای بریلیم-مس بسیار مقاوم و سخت هستند و هنگامی که با سطوح فلزی برخورد می کنند جرقه ایجاد نخواهند کرد.
هر دو ایزوتوپ پایدار و ناپایدار بریلیم در ستارگان ایجاد می شوند، اما رادیو ایزوتوپ ها طولانی نیستند. اعتقاد بر این است که بیشتر بریلیم پایدار در جهان در ابتدا در محیط میان ستاره ای ایجاد شد، زمانی که اشعه های کیهانی باعث تجزیه در عناصر سنگین تر در گاز و گرد و غبار بین ستاره ای گردید. بریلیم اولیه حاوی تنها یک ایزوتوپ پایدار، 9Be است و بنابراین بریلیم یک عنصر monoisotopic است.Cosmogenic رادیواکتیو 10Be در فضای زمین توسط اشعه کیهانی اکسیژن تولید می شود. 10Be در سطح خاک تجمع می یابد، در حالی که نیمه عمر آن نسبتا طولانی (1.36 میلیون سال) اجازه می دهد تا زمان اقامت طولانی قبل از تجزیه به بور-10. بنابراین، 10Be و محصولات دخترانه آن برای بررسی فرسایش خاک طبیعی، شکل گیری خاک و توسعه خاک های لدیتی و همچنین به عنوان یک پروکسی برای اندازه گیری تغییرات فعالیت خورشیدی و سن هسته یخ استفاده می شود. تولید 10Be به طور معکوس متناسب با فعالیت خورشیدی است، زیرا افزایش انرژی خورشیدی در طول فعالیت های خورشیدی زیاد موج شار اشعه های کیهانی که به زمین می رسند را کاهش می دهد. انفجار هسته ای با واکنش سریع نوترون ها با 13C در دی اکسید کربن در هوا، 10Be را تشکیل می دهد. این یکی از شاخص های فعالیت گذشته در سایت های تست سلاح هسته ای است. ایزوتوپ 7Be (نیمه عمر 53 روز) همچنین کیهان شناسی است و فراوانی اتمسفر مربوط به لکه های خورشیدی را نشان می دهد، بسیار شبیه به 10Be.8Be نیمه عمر بسیار کوتاه حدود 7 × 10-17 ثانیه است که نقش مهم کیهان شناختی آن را ایفا می کند، زیرا عناصر سنگین تر از بریلیوم نمی توانند از طریق همجوشی هسته ای در Big Bang تولید شوند. این به دلیل عدم وجود کافی زمان فاز فاز هسته ای فوران بیگ بنگ برای تولید کربن با ترکیب هسته های 4He و غلظت های بسیار پایین بریلیم -8 در دسترس است. سرفورد هیل، ستاره شناس انگلیسی، ابتدا نشان داد که سطوح انرژی 8Be و 12C باعث تولید کربن توسط فرایند به اصطلاح سه گانه آلفا در ستاره های سوخت هلیوم می شود که زمان بیشتری برای هسته اشباع وجود دارد. این فرآیند اجازه می دهد که کربن در ستاره تولید شود، نه در بیگ بنگ. بنابراین کربن ستاره ای (اساس کربن مبتنی بر زندگی) در نتیجه یک عنصر در عناصر گاز و گرد و غبار اخراج شده توسط ستاره AGB و ابرنواختر (همچنین هسته اتمسفر بیگ بنگ)، و همچنین ایجاد تمام عناصر دیگر با اعداداتمی بزرگتر از کربن.الکترون های 2s بریلیم ممکن است به پیوند شیمیایی کمک کنند. بنابراین، هنگامی که 7Be با جذب L-electron تخریب می شود، با اتخاذ الکترون از اوربیتال های اتمی که ممکن است در پیوند شرکت کنند، این کار را انجام می دهد. این باعث می شود که نرخ فروپاشی آن به میزان قابل اندازه گیری بر محیط شیمیایی آن یک اتفاق نادر در فرسایش هسته ای باشد.ایزوتوپ معروف ترین برلیلی 13 بی است که از طریق انتشار نوترون فرو می ریزد. این نیمه عمر 2.7 × 10-21 ثانیه است. 6Be نیز بسیار کوتاه مدت با نیمه عمر 5.0 × 10-21 ثانیه است. ایزوتوپ های عجیب و غریب 11Be و 14Be شناخته شده اند که هاله هسته ای را نشان می دهند. این پدیده را می توان به عنوان هسته های 11Be و 14Be به ترتیب 1 و 4 نوترون که به طور قابل توجهی در خارج از مدل کریستال فری 'آب' قطره هسته در نظر گرفته شده است درک می شود.
بریلیم ساختار HCP دارد و به دلیل اینکه نمک های بریلیم در زمان تست شیرین است به نام گلوسیوم نیز شناخته می شود. چون ساختار BCC در شکل دهی برای ما مطلوب است با افزایش دما در حدود 35 درجه قبل از دمای ذوب بریلیم، تغییر فاز انجام داده و ساختار BCC در آن تشکیل می شود که بریلیم بتا نامیده می شود که با افزودن عناصری همچون کبالت، نیکل و مس می توان پایداری آن را بهبود بخشید. در ساختار بریلیم الکترون ها در لایه دوم علاوه بر پیوندهای فلزی پیوندهای کووالانسی نیز دارند که این پیوندها مانع از سر خوردن اتم ها و صفحات روی هم می شوند و استحکام بریلیم ناشی از این دلیل می باشد به عبارت دیگر ماهیت دوگانه اتم ها در بریلیم ویژگی های عجیب این فلز را می سازند.ساختار کریستالی HCP از تکرار یک صفحه متراکم تشکیل شده است که نابجایی ها در آن حرکت می کنند که صفحه BASAL نامیده می شود و اولین نابجایی ها در صفحه متراکم تشکیل می شوند چون از همه متراکم ترند. زمانی که تغییر شکل روی صفحه ای غیر از Basal رخ دهد دیگر نمی توان تغییر شکل انجام داد و آلیاژ ما ترک میخورد یعنی انرژی رشد ترک کمتر از انرژی حرکت نابجایی هاست و متریال ترک را توسعه می دهد. در فلزات دیگر در ساختار کریستالی زمانی که عبور نابجایی ها با موانعی روبرو می شوند با تغییر صفحه لغزش یا دور زدن با اعمال تنش برشی می توانند از مانع عبور کنند یعنی علاوه بر حرکت در صفحه Basal باید در جهات دیگر نیز حرکت کنند ولی در بریلیم به دلیل وجود پیوند کووالانسی این اتفاق نمی افتد و باعث پارگی در برخورد با موانع می شود.به طور کلی خواص مکانیکی بریلیم وابسته به اندازه دانه آن می باشد و در حالت ریزدانه قابلیت تغییر شکل دارد و اگر اینطور نباشد بسیار ترد می شود و هر چقدر اندازه دانه ما بزرگتر باشد در پشت مرزدانه، نابجایی های بیشتری جمع می شوند و تنش بیشتری به مرزدانه ها اعمال می شود و پارگی و شکست رخ می دهد پس در مواقع تغییر شکل بریلیم اندازه دانه را کوچکتر می کنند تا مقدار کمی نابجایی در پشت موانع جمع گردد.
wiki: بریلیم
کلمات دیگر: