钇

米拉Senthilingam

本周，在小镇Ytterby发现的最后一种元素及其化合物似乎有多种用途。

西蒙棉花

Y.这不是一个问题。Y是元素的符号钇．

直到大约20年前，大多数科学家都没有听说过它，只是模糊地注意到它在元素周期表中的位置钪及以上镧．有些人可能只知道它是以瑞典小镇Ytterby命名的四种化学元素之一，还有镱，铒而且铽．

1986年，两位在苏黎世IBM工作的科学家，格奥尔格·贝德诺兹和卡尔·Müller，发现镧钡铜氧化物在当时几乎创纪录的高温(比绝对零度高35度)下变成了超导。换句话说，在零下238°C以下，化合物的电阻消失了。

贝德诺兹和Müller因这一发现获得了1987年的诺贝尔物理学奖。这促使其他科学家重新掸去元素周期表上的灰尘，尝试将镧部分换成其他类似的金属。两位美国教授，Maw-Kuen Wu和Paul Chu，与他们在阿拉巴马大学和休斯顿大学的研究小组一起，研究了氧化钇钡铜。它的公式是YBa₂铜_3.O₇通常简称为YBCO。他们发现它在绝对零度以上95度(-178°C)时变得具有超导性。

这看起来可能不是很大的温差，但这意味着YBCO可以用液体保持在超导状态氮而不是昂贵得多的液体氦．在过去的20年里，这激发了更多的研究。最终目标，也就是圣杯，是找到一种在室温下具有超导性的材料，但目前还没有人做到这一点。

YBCO有许多可能的应用;例如，使用液氮冷却剂，MRI扫描仪可以在更高的温度下更便宜地运行。不过，目前还存在一些技术问题，阻碍了这些技术的商业应用。一是为了在95K的温度下实现超导，YBCO的氧含量必须略低于7氧气每一个钇原子的原子数。确切的数量是至关重要的，而且很难实现。

其他问题包括使YBCO处于正确的状态;很多研究都在研究如何将其制成薄膜，并找到一种方法将其制成连续的导线，而不是仅仅将无法传导电流的晶体组装在一起。调查人员正在研究将YBCO沉积在柔性金属线上，对此的研究仍在继续。

除此之外，钇化合物在日常生活中也有很多应用。在化合物中，钇总是以钇三正离子的形式存在，这意味着它是无色的，没有未配对的电子;因此，它本身没有任何有趣的磁性或波谱特性。这样做的好处是，钇化合物是其他镧系元素的很好的宿主材料。

最常见的应用是阴极射线管中的红色荧光粉，就像传统彩色电视机中使用的那样。这是由氧化硫化钇Y组成的₂O₂含有少量三价的S铕离子。类似地，钇宿主常用于容纳绿色荧光粉铽离子。这种材料被用于“冷白色”荧光灯。

钇铝石榴石，又称YAG，是一种非常重要的合成矿物。它被用来制造坚硬的人造钻石，像真钻石一样闪闪发光。更重要的是，通过引入少量的镧系离子，可以制造出具有一系列有用性能的材料。引入少量铈例如，你有一个很好的黄色荧光粉。或者加1%钕到YAG，就得到了最广泛使用的固态激光材料。铒会产生红外激光。

钇还被用于燃料电池，为汽车和公共汽车、电脑和数字电话供电，还有可能用于建筑。加入少量的氧化钇锆氧化锆，制成钇稳定氧化锆(也称为YSZ)。它具有导电氧化物离子的不同寻常的特性，这使得它在这些燃料电池中非常有用。YSZ还用于制造安装在汽车排气系统上的lambda传感器。这些装置监测废气中的含氧量，并反馈给发动机以最佳的空气-燃料混合物。

这就是钇。平淡无奇，平淡无奇，但无疑扮演了很多重要的配角。

米拉Senthilingam

所以奥斯卡最佳配角奖属于，你猜对了，钇。以上是阿平厄姆学校的西蒙·科顿介绍钇的多重作用和用途。下周我们有一个元素可以带我们进入另一个维度。

海莉桦木

1949年，米尔顿·史密斯出版了一本短篇小说117号元素的奥秘．真正的117号元素还没有被发现——它是元素周期表中在卤素下面的一块空白。然而，史密斯的117是一种奇怪的材料，可以用来打开一扇通往另一个维度的窗户。他称其为磁单极物质，这种物质不像普通磁铁那样有两极，而是有一个极点。单数。现在，虽然没有一个有声誉的科学家会认为磁单极子可以打开一个跨维度的门户，但它的存在并不是不可能的，如果最近的报道是可以接受的，它可能取决于一种其他普通的金属元素，你可以在周期表的底部附近找到:钬．

米拉Senthilingam

海莉·伯奇将在下周的元素中的化学．在那之前，我是Meera Senthilingam，感谢大家的收听。