Пять интересных фактов о цирконии

Цирконий обладает высокой пластичностью, а также чрезвычайно устойчив к коррозии и нагреву. Его символ в периодической таблице — Zr, а атомный номер — 40. Он плавится при температуре 1855 градусов Цельсия (°C) и кипит при температуре 4409 °C. Он не подвергается коррозии под воздействием кислот, щелочей и морской воды.

Цирконий в основном выделяется из циркона — минерала, который часто встречается в песках прибрежных вод. Этот минерал рассеян в недрах Земли, при этом он не встречается в виде крупных месторождений. Сегодня основными производителями циркония являются Австралия, Индонезия, Китай, Украина и Южная Африка. За пределами Земли этот элемент был обнаружен в составе звезд, включая Солнце, а также в лунных породах.

Впервые цирконий был обнаружен немецким химиком Мартином Клапротом в привезенном с острова Шри-Ланка камне цирконе. Чистый, не содержащий примесей цирконий был впервые получен в 1925 году. Однако он не находил широкого применения в промышленности до конца 1940-х годов. Именно в те годы цирконий стал важным техническим материалом, используемым в ядерной промышленности.

Цирконий является незаменимым компонентом при производстве ядерной энергии. В первую очередь он используется в качестве оболочки для топливных стержней ядерных реакторов. Существует несколько причин, по которым цирконий является идеальным материалом для оболочки урановых таблеток: этот металл чрезвычайно устойчив к коррозии и высоким температурам, а также почти не поглощает нейтроны, образующиеся в результате деления ядер. Последнее необходимо для запуска и поддержания цепной реакции в активной зоне реактора и стабильного производства энергии.

Цирконий является чрезвычайно стойким к коррозии и воздействию многих кислот и щелочей, поэтому он широко используется в химической промышленности. Соединения циркония используются в керамике, абразивных материалах, нитях накаливания ламп, реактивных двигателях и деталях космических кораблей. Благодаря своей биосовместимости и долговечности диоксид циркония применяется также в медицине в качестве материала для стоматологических и хирургических имплантов. Кроме того, диоксид циркония, известный также как фианит, является драгоценным камнем. Этот синтезированный материал может служить заменой алмазам и другим драгоценным камням.

МАГАТЭ выпустило публикацию The Metallurgy of Zirconium («Металлургия циркония»), содержащую обзорную информацию об этом металле, его добыче, свойствах и применении в ядерной энергетике.