還有天“鋰”嗎？有呀！我國天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)好多呢！

近日，中國科學(xué)院國家天文臺利用郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）中分辨率巡天的海量光譜數(shù)據(jù)，該臺科研人員精確測量并發(fā)布了約45萬顆恒星的鋰元素豐度數(shù)據(jù)。這是目前世界上最大規(guī)模的鋰元素豐度數(shù)據(jù)，對研究鋰元素的起源與演化具有重要的科學(xué)意義。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《天體物理學(xué)報增刊》。

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01 455752顆恒星的鋰元素豐度

鋰元素豐度在恒星、星系以及宇宙學(xué)研究中都扮演著非常重要的角色?！暗牵罅刻煳挠^測表明，鋰元素豐度表現(xiàn)出了許多與理論相悖的現(xiàn)象。因此，一個大規(guī)模、均勻的恒星鋰豐度樣本，對于限制和完善鋰元素的起源與演化至關(guān)重要?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡?、中國科學(xué)院國家天文臺研究員施建榮說。

基于LAMOST中分辨率光譜數(shù)據(jù)，研究人員利用模板匹配方法，在約80萬恒星光譜（含重復(fù)觀測源）中，確定了455752顆恒星的鋰元素豐度。這些恒星涵蓋了從前主序到巨星的絕大部分恒星演化階段，并包含了一定比例的星團(tuán)成員星、貧金屬星等有較高研究價值的目標(biāo)，有望推動鋰元素起源和演化研究進(jìn)入一個新的階段。審稿人評價該工作提供了“前所未有規(guī)?！钡臉颖尽?/p>

與此同時，這項研究還發(fā)現(xiàn)了近1000顆鋰元素含量超豐的恒星，并且發(fā)現(xiàn)一些未演化恒星也表現(xiàn)出一定程度的鋰超豐現(xiàn)象。

施建榮表示，這一成果為揭示恒星中鋰元素的起源和演化機(jī)制提供了新的機(jī)遇，為揭開宇宙中鋰元素之謎提供了新窗口。

02 認(rèn)識鋰元素

鋰（Lithium）是一種金屬元素，位于元素周期表的第二周期IA族，也是化學(xué)元素周期表中排位第一的金屬元素，元素符號為Li，它的原子序數(shù)為3，原子量為6.941。鋰單質(zhì)是一種銀白色的、軟質(zhì)的金屬，是密度最小的金屬。然而，單質(zhì)鋰在自然界中并不多見。它的熔點為181 ℃，沸點為1342 ℃，比熱容為3.58 kJ/kg·K，可與水反應(yīng)。

鋰元素（圖庫版權(quán)圖片，轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛）

通常，IA族的堿金屬具有非常明顯的金屬元素特征，如極易形成+1價陽離子、極低的電負(fù)性和第一電離能等。此外，鋰原子容易極化其他的分子或離子，自身卻不容易受到極化，這一點就影響到它和它的化合物的穩(wěn)定性。

03 鋰的用途

鋰廣泛應(yīng)用于電池、陶瓷、玻璃、潤滑劑、制冷液、核工業(yè)以及光電等行業(yè)。隨著電腦、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、移動電動工具、移動電源、新能源汽車、現(xiàn)代化工、核電、光伏等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展，鋰已經(jīng)上升為國家最重視的新時代戰(zhàn)略金屬之一。目前，電池行業(yè)是鋰最大的消費領(lǐng)域，玻璃和陶瓷行業(yè)成為鋰的第二大消費領(lǐng)域。

▼電池制造業(yè)

由于很高的能量密度，以及質(zhì)量輕、體積小、壽命長、性能好、無污染等優(yōu)點，鋰電池甚受青睞。近年來，鋰電池在電池領(lǐng)域的占比已經(jīng)從1997年的7%上升到2013年的35%，被廣泛應(yīng)用到筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、小型電子器材、航天、機(jī)電以及軍事通訊等領(lǐng)域。

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▼玻璃制造業(yè)

鋰精礦或鋰化物主要在玻璃熔化過程中起到助熔作用，能夠降低玻璃熔化時的溫度和熔體的粘度，簡化生產(chǎn)流程，降低能耗，延長爐齡，增加產(chǎn)量，改善操作條件，減少污染。在玻璃中添加鋰化合物，還能降低玻璃熱膨脹的系數(shù)，改善玻璃的光潔度，提高玻璃制品強(qiáng)度、延性、耐蝕性及耐熱急變性能。

▼陶瓷制造業(yè)

加入少量鋰輝石的陶瓷，其燒結(jié)溫度更低、燒結(jié)時間更短，制成的陶瓷制品具有更好的流動性和粘著力，更加耐熱、耐酸、耐堿、耐磨。目前，含鋰輝石陶瓷廣泛應(yīng)用于微波爐托盤、電磁灶面板、汽輪機(jī)葉片、火花塞等制品中。

▼潤滑脂制造業(yè)

鋰基潤滑脂具有抗氧、耐壓、潤滑性能好等優(yōu)點，在-60~300 ℃范圍內(nèi)潤滑脂的粘性變化很小。因此，鋰基潤滑脂被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、坦克、火車、汽車部件以及治金、石油化工行業(yè)中。

▼冶金產(chǎn)業(yè)

鋰合金是航空制造業(yè)中輕合金、超輕合金、耐磨合金以及其他有色合金的重要組成部分。在合金中加入鋰可以大大改善合金性能，例如，鋰鎂合金是高強(qiáng)度輕質(zhì)合金，不僅具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，還具有耐腐蝕、耐磨損、抗沖擊性能好、抗高速粒子穿透力等特點，被譽(yù)為“明天的宇航合金”，被廣泛應(yīng)用到航空航天、國防軍工等領(lǐng)域。

鋰也是良好的的脫氣劑。將鋰加入熔融的金屬或合金中，鋰就會與金屬或合金中諸如氫、氧、硫、氮等氣體發(fā)生反應(yīng)，生成密度小、熔點低的化合物。這一過程不僅能除去氣體，使金屬變得更致密，還能消除金屬中的氣泡以及其他缺陷，從而改善金屬的晶粒結(jié)構(gòu)，提高金屬的機(jī)械性能。除此之外：

金屬鋰具有熱容大、液相溫度范圍寬、熱導(dǎo)率高、粘度低和密度小等性質(zhì)，在核聚變或核裂變反應(yīng)堆中用作冷卻劑；

溴化鋰是一種高效水蒸氣吸收劑和空氣濕度調(diào)節(jié)劑，被廣泛用于空調(diào)、除濕、制冷和空氣凈化系統(tǒng)；

鋰鹽肥料可以防治西紅柿腐爛和小麥銹穗??；在鋁電解槽中添加鋰鹽，能夠提高融鹽流動性，降低電解度，節(jié)約電能效果顯著；

正丁基鋰還用作合成苯乙烯、丁二烯醇的引發(fā)劑，廣泛應(yīng)用于耐高溫和低溫的橡膠密封材料和橡膠輪胎，其中橡膠輪胎加入丁基鋰可使其壽命提高4倍以上。

來源：科普中國綜合科技日報