中华学生百科全书-第897部分
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每隔 25~50 米安装一个采矿戽斗。采矿时,船上的牵引机带动绳索,使戽斗
不断在海底拖过挖取锰结核,并将其提升到采矿船上,卸入船内储仓。这种
采矿法是由日本人发明的,1970 年 8~9 月在希塔提岛以北 400 公里、水深
4000 米处进行了试验,并获得了成功。这种装置结构简单、适应性强、采矿
成本低。
各国时锰结核的勘探和开发日益活跃。美国在深海锰结核勘探、试采和
加工处理等技术方面,处于领先地位。美国开发的重点是夏威夷群岛至美国
本土之间的海域,其中有的海区的普查工作已经完成,现已进行到详查和开
发阶段。日本是从 60 年代开始了锰结核的调查工作,真正大规模的调查是在
70 年代以后。前苏联对锰结核的调查则是从 50 年代开始的,前苏联科学家
并在 1964 年编制了《太平洋底锰结核分布图》,70 年代以后,对太平洋锰
富矿区进行了勘探。法国人在 1974 年成立了法国锰结核研究公司,主要进行
矿区勘探:法国并与日本合作,在法属社会群岛的塔布堤岛以北进行了多次
调查和开采方法的试验。
中国对大洋锰结核的调查工作开展较晚,正式调查是在 1983 年 5~7 月
进行的。1983 年以后,中国又多次派遣“向阳红 16”号和“海洋 4”号船进
行了锰结核的调查,1985 年和 1986 年航次的调查区域从中太平洋扩大到东
太平洋,采用了国际上先进的声波探测技术和海底照相,调查研究的程度有
了更大的提高,并圈出了数万平方公里的富矿区。现在,中国已正式向国际
申请,在太平洋中北部圈定了两块先行投资区,并在国内成立了相应组织。
不过,尽管各国对大洋锰结核的可采储量和极大的开采价值注目已久
了,但由于锰结核的开发是一项高投资多风险的新兴产业,受技术因素和经
济因素的限制,其开发进程不可能像海洋石油和天然气那样快。从目前的情
况看,最先进行商业性开发锰结核的,可能是美国和日本,其中以美国为主
的海洋产业协会准备在 1995 年以后投资 15 亿美元,每年生产 100~200 万吨
干锰结核,同时,在加利福尼亚建一座日处理 5000 吨锰结核的加工提炼厂。
日本国土资源贫乏,对大洋锰结核抱有极大的希望,已制订出 1994 年前的开
发计划,现正在作各项准备工作,以期在 1994 年进行大洋锰结核的商业开
发,据估计,在 1990~1995 年期间,全世界商业开发大洋锰结核每年可为
100~400 万吨,1995 年以后可达 1000 万吨,到 2000 年,将会有大的飞跃,
到 2025 年后,大洋锰结核将有可能成为世界稳定的矿物来源。
核燃料——铀
“燧人氏”是我国古代传说中发明钻木取火的人,燧人就是“取火的人”
的意思。
关于“燧人氏”发明钻木取火的方法,在我国古代流传着这样一段有趣
的传说。据说,在上古时候有一个太阳和月亮都照不到的地方,在那儿真是
昼夜不分,天日不见。但奇怪的是,在那儿的森林里,却到处都有灿烂的火
光,照耀得四下里如同白昼。有一个人为了弄清产生火光的缘由,便来到森
林里进行调查,他经过仔细的观察后发现,在森林里有许多鸟用嘴凿洞吃虫,
它们一啄,树上就会有火光发出。这个人由此而发明了钻木取火的方法,从
此人类结束了吃生食,喝生水的历史。人们为了纪念他,便把他称做“燧人
氏”。
传说毕竟是传说,但有一点却是实实在在的,那就是在今天,我们仍然
不可能离开“火”。
从化学上说,火是含有碳的物质和氧化发生化学变化,生成二氧化碳,
同时放出光和热的一种燃烧现象。几千年来,我们就是靠含碳物质和氧气之
间的化学变化,取得温暖光明和力量,来建立起现代化生活的。
但是,由碳和氧气发生化学变化所产生的火,并不是世界上最强有力的:
“原子能”比火要强大千万倍。它是最近几十年,通过科学家的辛勤劳动,
不断探索,才被发现和利用的新的“火种”。
1896 年,法国物理学家贝克勒尔正在日以继夜地从事磷光现象的研究。
所谓磷光现象,就是一种物质受到太阳光照射后,在黑暗中能够继续发光的
现象。有一天,贝克勒尔正想用铀盐作试验,天气忽然转阴,他便只好把铀
盐放进暗橱里;暗橱里还有用纸包好的照相底片。过了几天,天晴了,他准
备把铀盐拿出去放在阳光下照射,同时检查一下照相底片是否已经曝光,于
是取出一张底片来冲洗。结果使他大吃一惊,照相底片上竟出现了一把钥匙
的影像,这把钥匙正是他无意中放在底片上的。意外的发现使他惊奇万分,
他立刻集中全力研究这块奇怪的矿物,研究结果告诉他,正是这块矿物里的
铀,放出某种看不见的射线,使照相的底片感光了。这种现象就是我们通常
所说的物质的放射性。
又过了 40 多年,1939 年,人类完成了科学史上的一项重大发现,用人
工的方法轰击铀原子核,铀原子核会连续发生分裂,同时放出惊人的能量,
这种由于原子核发生裂变反应而放出的能量,我们称之为原子能或核能。
此后,又经过许多人的研究,终于在 1945 年,人类用铀或钍制成了原子
弹,并于 1954 年,在前苏联的奥布宁斯克建成了世界上第一座原子能发电
站,它的发电功率虽然仅有 14 万千瓦,但却宣告了一个新的时代的到来——
“原子能时代”!
锑、石墨及其他
我国的锑是很丰富的,探明储量占全世界总储量的 44%,是世界上锑矿
最多的国家。
锑在我国的分布不均衡。主要分布在湖南、广西、贵州等地,我国最大
的锑矿生产基地是湖南新化的锡矿山,其储量之大、质量之优,举世罕见。
锑有一个奇异的特性,就是热缩冷胀。我们根据锑的这一特性,在制造
印刷铅字时便加入一定比例的锑,可使字笔划清楚,经久耐用。
铅锑合金除用于制造印刷铅字外,还适合作子弹和蓄电池。
如果在汽油里加入少量的氧化锑,锑对汽油可产生催化作用,把汽油燃
烧时产生的一氧化碳转化为二氧化碳,从而大大减轻大气污染。
锑的一些化合物,如锑化铝,还是很好的半导体材料,用它做的红外线
探测器,即使是夜间也可探测到敌人的动向。
下面我们就来说一说另一种重要的非金属矿产——石墨。
石墨给你的第一印象恐怕就是黑而软。你用手摸它一下,马上就会擦上
一手黑;你用手轻轻捏它一下,就可把它捏碎。不过,你可别看它其貌不扬,
它的本领还真不小呢!
石墨虽然和金刚石成分相同,但二者性格却截然不同。金刚石是世界上
最硬的产物,而石墨却是最软的矿物之一;金刚石在 800℃时就烟飞灰灭了,
而石墨却能耐 3000℃以上的高温。正因为石墨能耐高温,人们常常把石墨和
粘土掺合在一起,做成大坩埚,用于熔炼有色金属、合金刚和特殊钢。
石墨还有一个高超的本领,就是它虽然是非金属矿物,但却有金属一般
的导电性能。这使得它成了制造电极、电刷的极好材料。电池里的那根黑棒
棒,就是用石墨做的电极。石墨还是抗腐蚀的能手,在用电解法炼铝、制烧
碱、制氯气时,要是没有石墨电极,那恐怕真是有点无可奈何了。
石墨还可作防锈涂料、熔铸模型以及原子能工业的减速剂。
如果在石墨中掺点粘土,就可以制成各种不同硬度的铅笔。400 多年前,
它就是因为能干这一行才被人们起用的。
至于人工制成的“石墨纤维”,在宇航、电子、医疗等方面有着极为广
泛的用途。
石墨多数是在高温低压条件下变质形成的,故它多见于变质岩中;也有
一部分是由煤炭变质而成。
我国是世界上石墨比较丰富的国家,探明储量居世界前列。主要产自吉
林、内蒙古、湖南、江西、浙江、北京等地。
在目前已发现的 162 种矿产中,除了我们在前面介绍过的矿产外,还有
铋、锌、萤石、石膏、滑石、硫铁矿、重晶石、膨润土等矿产的探明储量我
国也居世界前列。总之,我国是世界上少有矿种齐全、储量丰富的国家。
人最需要什么
俗话说,民以食为天。没有吃的,人就不能活着,于是粮食成了人的第
一需要。
后来,又有科学家发现,人饿上几天不要紧,要是几天不喝水,那就活
不成了,于是,有人总结说:“水就是生命。”
其实粮食和水都不是人的第一需要。人的第一需要是空气。不信你试试,
把鼻子和嘴巴捂严,不让它进一点空气,那么别说是三天两天,只要一分钟
你就满脸胀红!如果断绝空气 2~5 分钟,人就会死亡!
吃饭和喝水,一天里只有几次就行了,而呼吸空气却是不能停的。成年
人每分钟呼吸 16 次,每次吸入约 500 毫升空气,那么 1 分钟需要 8 公升,一
天就需要 11520 公升空气。
人呼吸空气,需要的是空气里的氧气,这样看来,人体就像一只炉子。
所不同的是,炉子下面是进气口,出气口是上面的烟囱,而人的进气口和出
气口只有一个,那就是鼻子。
当人吸入一口气时,肺气泡里便装满了氧气,刚好血红素带着二氧化碳
来到肺部,它便把人体不需要的二氧化碳甩给肺,而把肺泡里的氧气送到身
体各部,甩给肺的二氧化碳在呼吸的同时,被排出了体外。人就是这样一呼
一吸,排除二氧化碳,吸入新鲜氧气,才保证了人体这只炉子的“燃烧”。
人体的第一道城墙
每个人都是一座独立的城,外界的各种敌人都千方百计想侵略进去。人
体便设计了许许多多的结构和功能来防御敌人的进攻。最外面的皮肤就是人
体设置的第一道城墙。
皮肤,把我们从头到脚包围起来,直接与外界环境打交道,难怪有人曾
给它以“人体的万里长城”的美誉呢。
这道城墙的最厚处,是在我们的手掌和脚底,最薄处是我们的眼皮,只
有半毫米。别看这道城墙是那么薄薄的一层,我们还可以把它分出层来。
最外面的,我们给它取名叫表皮。表皮的最表面成了角质层。在这里常
有表层细胞像落叶一样到了一定的时候就自然掉下来,这就是白花花的皮
屑。手掌和脚底经常被磨着,外面的这层皮越磨越厚,就成了老茧。手掌和
脚在水里泡久了,皮肤会发皱发白,那就是表皮外面那层里面的水分增加了,
在抗议呢。而到了冬天特别干的时候,那一层里的水分减少了,皮肤就会裂
开口。所以冬天擦一些油脂,能够减少水分蒸发,皮肤也就不会开裂了。