【元素家族——連載13】從「宇宙射線」說到「生命來自火星」

與前幾種元素不一樣，它跟宇宙大爆炸無關，也不是在恆星內聚變合成的元素。

上一集講到鈹的時候，我們已經看到，在恆星內部，氦原子核聚變成鈹8並進而聚變成碳12，這中間跳過了5號元素硼，因此在恆星中很少發現有硼。

但是地球上的硼竟然比鋰、鈹還要多，這是從哪裡來的呢？那就是神秘的宇宙射線。浩瀚的宇宙中，分布著各種各樣的星體，它們在不斷的發展變化，類似太陽的普通恆星表面也會有高能量的活動，更不用說眾多星系中隨時會有超新星爆炸、脈衝星的輻射，甚至傳說中擁有超級能量的類星體和黑洞，這些都可能是宇宙射線的來源。這些高能量的宇宙射線穿越地球時，會與地球上的原子核發生反應，生成新的原子核和新的輻射，硼元素就是這樣來的。

【神秘的宇宙射線。宇宙太大，說不清它是從哪裡來的。它不僅製造了很多元素，還是基因變異、生命進化的催化劑，當然，也會導致癌症。】

你可能會嗤之以鼻，這看不見摸不著的宇宙射線似乎很難證明，其實它是可以看得見的。我們可愛的地球母親擁有地磁場防護罩，將很多宇宙射線偏移到了兩極，否則癌症的發病率還要提高n倍。宇宙射線在穿越大氣的時候，與大氣中的分子原子發生反應，形成了美麗的極光！

【近年來，北極南極旅遊成為高富帥們的選擇，美麗的極光就是北極南極著名的景點之一。】

話題扯的有點遠，由於地球是一個富含氧的環境，硼在地球上只能以化合物的形式存在。人類認識硼化合物的歷史很早，傳說從古埃及開始，人類就會使用硼砂製造玻璃和冶煉金屬，中國漢朝的時候就會生產硼砂玻璃，這是最早有記載的，後來馬可波羅把中國的硼砂玻璃帶到西方引起了轟動。

【天然的硼砂晶體。】

有人說中國歷史只有技術，沒有科學，這似乎也是一個例子，西方比我們晚接觸硼化合物，但是他們試圖研究裡面的道理。

著名的大帥哥化學家戴維（不要著急，後面我們會有詳細的故事介紹這位英國歐巴）1808年試圖電解硼酸鹽的水溶液，得到了一些棕色的沉積物，他認為這可能是一種元素。後來他用鉀去還原三氧化二硼，得到了一定數量棕色的硼，他也藉此宣布這是一種新元素，成為硼元素的發現者。

後來法國科學家蓋呂薩克在高溫下用鐵還原硼酸得到了硼，證明了硼酸是硼的氧化物。但是，由於硼在高溫下極易與氧化合，因此他倆製得的硼都不純，一直到1909年，美國化學家Ezekiel Weintraub才製得了純硼。

【高純的硼是這樣的，從分解出硼到純硼的製得，花了100年時間。】

世界上的硼資源72%分布在土耳其，為什麼這麼集中沒人能回答，我想這也可以是地球史科學家去探索地球往事的一個課題吧。近年來中國對硼的需求量增長很大，這也讓土耳其的很多人發了財。當然這後面有很多故事，硼在各方面的應用發展很快。

一、複合材料的後起之秀：硼纖維

如果說鋰是輕而軟，鈹是輕而硬，硼就是輕而耐磨、強度大！硼的比重只有2.3左右，而且硬度極高，莫氏硬度9.5，這已經接近金剛石了！

所以工程師們用氣相沉積法將硼沉積在鎢絲、碳纖維、環氧樹脂等複合材料上，增強高性能複合材料的強度。這種硼纖維的密度只有2.5g/cm3，是鋼的1/3還不到，但是強度卻比鋼高五倍。

在復材市場上，無論是和已經快過氣的環氧、玻璃纖維相比，還是跟如日中天的碳纖維、芳綸纖維較量，硼纖維還屬於後起之秀。由於高昂的開採成本，硼的價格居高不下，這也限制了它的應用。目前硼纖維主要用在釣魚竿、高爾夫球杆、高級電纜管道等等，但是未來，誰知道呢？

【越來越多的老人開始愛好釣魚，極品釣魚竿一定是硼纖維的，輕而且高強度。】

二、從化學儀器到主婦廚具：硼硅玻璃

在玻璃中加入12-15%的硼，可以降低玻璃的熱膨脹率，提高玻璃的耐熱性能，這就很強大了！無圖無真相，讓我們先看圖。

【硼硅玻璃可以讓我們的實驗室里少聽到一些爆炸聲。】

【天文望遠鏡的鏡片如果用普通玻璃，會對熱較為敏感，白天和晚上的折光率會有些許不同。天文學家們對「差之毫厘謬以千里」這句話特別敏感，這些許不同會讓他們很痒痒，所以優秀的天文望遠鏡鏡片都必須採用硼硅玻璃。】

【無論在日常交際還是商務洽談中，品茶已經是中國的文化。作為一個老闆，在自己的房間里有一套高質量的茶具是必須的，尤其在南方。在採購的時候可以注意一下茶具玻璃里的硼含量。】

【含有硼元素的玻璃廚具美觀耐用，絕對是家庭主婦的上選。】

三、作物必需：硼肥

低等生物幾乎不需要硼，而對高等植物來說，硼是必須的，現在國內以硼命名的化肥公司和化肥品種就不下少數。

【中國很多土壤都缺硼，硼肥市場巨大！】

四、硼與生命

2013年，有人提出一個驚人假說：最早的RNA是在火星上由硼和鉬作為催化劑而合成的，在距今大約30億年前，這些RNA經過隕石運輸到地球上。

這可真夠雷人的！眾所周知，RNA是DNA的前體，這就是說RNA從火星來到地球，然後進化出了生命了，生命竟然來自於火星！

【火星上拍到的「人臉」，你相信生命來源於火星嗎？】

這種假說的前提在於，科學家發現硼對於核酸的穩定很重要，這也能說明為什麼硼對於作物成長有那麼巨大的作用。而對於人類來說，已經發現硼元素對於防止老人鈣質流失很重要，另外還發現缺硼會缺少男人味，這就很重要了！但是我不建議男士們為了增加自己的男人味去找老農們要硼肥帶回來吃，多吃水果蔬菜可能是更好的選擇。

目前，對於硼究竟怎樣在生命中發揮作用還沒有完全搞清楚，這又是未來一個諾貝爾生物獎的課題。

【保持男人味，多吃水果和蔬菜！】

小測試：

1， 硼元素的發現者是（）

A） 大帥哥戴維

B） 法拉第

C） 蓋呂薩克

D） 周杰倫

2， 下面的說法中，哪個是正確的？（）

A） 極光是歐若拉女神畫出來的。

B） 男人應該多吃硼化肥，增加男人味

C） 硼是在恆星里由更輕的元素聚變而成的。

D） 硼的特點是輕、耐磨、強度大。

3， 我們身邊有哪些地方會發現硼的蹤跡？（多選）

A） 玻璃廚具

B） 化學儀器

C） 高檔釣魚竿

D） 高檔茶具

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