| [...] Chuyển cổ tích biến thành
chuyện thật - Các mỏ ngọc bích của
nữ hoàng Cleopatre - Tṛ tiêu khiển của hoàng
đế La Mă - “Nó xanh lục, trong ngần, vui
mắt và dịu dàng” - Bí mật của người
Inca - Người sành ngọc tiến hành thẩm
vấn - Ḥn đá độc nhất trở
về nước Nga - "Buổi sáng xanh tươi
và buổi chiều đẫm máu"... [...] “Berili - một trong những nguyên tố tuyệt diệu nhất, một nguyên tố có ư nghĩa to lớn cả trên lư thuyết lẫn trong thực tiễn. ... Việc làm chủ bầu trời, những chuyến bay dũng cảm của máy bay và khinh khí cầu sẽ không thực hiện được nếu không có các kim loại nhẹ; và chúng ta sẽ thấy trước rằng, cả berili cũng sẽ đến giúp nhôm và magie là các kim loại hiện đại của ngành hàng không. Và khi đó máy bay của chúng ta sẽ bay với tốc độ hàng ngàn kilômet trong một giờ. Một tương lai sáng lạn đang chờ đón berili ! Hỡi các nhà địa hóa học, hăy t́m ra những mỏ mới. Hỡi các nhà hóa học, hăy t́m cách tách thứ kim loại này ra khỏi người bạn đồng hành của nó là nhôm. Hỡi các nhà công nghệ học, hăy làm ra những hợp kim nhẹ nhất, không ch́m trong nước, cứng như thép, đàn hồi như cao su, bền như platin và vĩnh cửu như ngọc quư... Có thể, những lời đó hiện thời xem ra giống như chuyện hoang đường. Nhưng trước mắt chúng ta, biết bao chuyện hoang đường từng biến thành chuyện có thật đă ḥa nhập vào tập quán hàng ngày rồi đó sao, và chúng ta quên rằng, mới 20 năm về trước, chiếc radio và phim lồng tiếng đă chẳng ngân vang như câu chuyện hoang đường tưởng tượng đó ư?” Cách đây gần nửa thế kỷ, nhà bác học Xô Viết vĩ đại, viện sĩ A. E. Ferxman đă viết như vậy. Lúc bấy giờ ông đă biết đánh giá đúng đắn ư nghĩa của berili. Đúng, berili là kim loại của tương lai. Và đến lúc ấy, trong Hệ thống tuần hoàn sẽ có những nguyên tố mà lịch sử của chúng tương tự như lịch sử của berili, cũng lùi về quá khứ xa xôi. ...Hơn hai ngàn năm về trước, trên sa mạc Nubi, nơi có những mỏ ngọc bích nổi tiếng của nữ hoàng Cleopatre, những người nô lệ đă khai thác được những tinh thể đá màu xanh kỳ diệu. Từng đoàn lữ hành lạc đà đă mang ngọc bích đến bờ biển Đỏ, rồi từ đó, ngọc bích đi vào cung điện của vua chúa các nước châu Âu, Cận Đông và Viễn Đông - các hoàng đế Vizanti, các quốc vương Ba Tư, các thiên tử Trung Hoa, các vương hầu Ấn Độ. Với ánh hào quang lộng lẫy, với mầu sắc trong ngần, với vẻ đẹp huyền ảo khi th́ xanh lục đậm, gầm như xanh thẫm, khi th́ xanh lung linh chói ngời - trải qua nhiều thời đại, ngọc bích đă làm cho con người phải mê say. Nhà sử học cổ La Mă Plini Bố đă viết: “So với ngọc bích th́ không vật nào có thể xanh hơn được...”. Theo truyền thuyết, hoàng đế Lă Mă Neron - một con người tàn bạo và hiếu thắng, thường hay xem những trận đấu đẫm máu của bọn “người chọi” qua một tinh thể ngọc bích mài nhẵn. Khi ở La Mă bùng lên một đám cháy, Neron đă ngắm nghía những ngọn lửa nhảy múa bập bùng qua viên ngọc bích “quang học” ấy, trong đó mầu da cam của ngọn lửa rờn rợn ḥa lẫn màu xanh lục của viên ngọc (Có lẽ phải đính chính một điều quan trọng trong truyền thuyết cổ này: theo các nguồn tin trên báo chí th́ chiếc ống nḥm của Neron hiện được giữ tại Vatican gần đây đă qua sự giám định của một chuyên gia về khoáng vật học, th́ hóa ra tinh thể ấy không phải là ngọc bích mà là crizolit). “Nó xanh lục, trong ngần, vui, mắt và dịu dàng như cỏ xuân...”. A. I. Kup-rin đă viết như vậy về ngọc bích. Cùng với việc t́m ra châu Mỹ, một trang sử mới đă được ghi thêm vào lịch sử của loại đá xanh này. Trong các ngôi mộ và đền miếu ở Mexico, Peru, Columbia, người Tây Ban Nha đă t́m thấy vô số ngọc bích lớn, màu lục thẫm. Chỉ mấy năm sau đó, họ đă vơ vét hết những của cải huyền bí này. Họ cũng đi t́m những địa điểm mà người xưa đă khai thác thứ ngọc kỳ diệu này nhưng không t́m thấy. Măi đến giữa thế kỷ XVI, những kẻ chinh phục châu Mỹ mới làm chủ được bí mật của người Inca và mới xâm nhập được vào các kho báu chứa đầy ngọc bích xứ Columbia. Với vẻ đẹp hiếm có, ngọc bích Columbia đă ngự trị trong nghề kim hoàn đến thế kỷ XIX. Năm 1831, một người thợ nấu nhựa thông ở Uran tên là Macxim Cogiepnicôp khi nhặt củi khô trong rừng, gần con suối Tôcôva, đă t́m thấy viên ngọc bích đầu tiên ở nước Nga. Những viên ngọc bích lớn màu lục sáng của xứ Uran đă nhanh chóng được những người thợ kim hoàn trên thế giới thừa nhận. Trong thời gian làm “quyền chỉ huy” xưởng mài mặt đá ở Ecaterinbua, Iacop Cocôvin - một con người liêm khiết, rất am hiểu về đá và cũng là nghệ nhân làm đồ đá quư, đă lănh đạo việc khai thác những mỏ ngọc bích ở Uran. Năm 1834, một viên ngọc bích rất lớn, nặng hơn hai kilôgam, t́m được tại một trong các mỏ ở đấy đă đến tay ông. Lúc bấy giờ ông đâu có biết viên đá đẹp đẽ từng đi vào lịch sử khoáng vật học với tên gọi “ngọc bích Cocôvin” ấy sẽ đóng vai tṛ định mệnh trong số phận của ông. Người “chỉ huy” đă tự tay mài những viên đá quư nhất. Lần này, ông cũng định chính tay ḿnh mài các mặt viên ngọc khổng lồ. Nhưng ư định của ông không thực hiện được: theo một lời tố giác bịa đặt từ Pêtecbua (Staint Peterburg), một ban điều tra bất ngờ ập đến, ra lệnh lụa soát nhà Cocôvin và đă “t́m thấy” viên ngọc bích mà ông không định dấu đi. Người ta đă áp giải Cocôvin về thủ đô cùng với viên ngọc. Bá tước Perôpxki vốn lừng danh là người sành sỏi và ưa thích đá quư đă tiến hành thẩm vấn vụ này. Ông đă đưa vụ án đến kết thúc mà ḿnh vẫn hằng mong đợi: bá tước đă nhốt chàng Cocôvin vô tội vào tù (trong tù, v́ không chịu đựng được những lời vu khống bất lương nên ngay sau đó, người thợ ngọc đă tự sát), c̣n viên ngọc bích th́ vượt qua kho bạc nhà nước để đến bổ sung cho bộ sưu tập của bá tước. Nhưng viên ngọc cũng không ở đây được bao lâu: v́ đánh bạc bị thua to nên viên đại thần danh tiếng này đă đành ḷng từ giă nó, và viên ngọc bích lại đến cư ngụ ở nhà viên cố vấn cơ mật của triều đ́nh là công tước Cochubây - người chủ của bộ sưu tập đá quư lớn nhất nước Nga. Sau khi vị công tước này chết, con trai ông đă chuyên chở nhiều ngọc quư trong đó có cả “viên ngọc Cocôvin” sang Viên để bán hết. Theo thỉnh cầu của viện hàn lâm Nga, triều đ́nh Nga hoàng đă bỏ ra một món tiền lớn để mua lại bộ sưu tập. Viên ngọc bích lớn nhất thế giới đă trở về Tổ quốc (Nga) và hiện nay đang được trưng bày trong viện bảo tàng khoáng vật học thuộc Viện hàn lâm khoa học Liên Xô ở Maxcơva. Ngọc bích là một trong những khoáng vật của berili. Aquamarin màu xanh nước biển và Vorobievit màu hồng anh đào, heliođo màu rượu vang và berin màu lục phớt vàng, fanakit trong suốt và eucla xanh lam dịu dàng, crizoberin xanh lục trong trẻo và một biến thể lạ thường của nó là Alecxanđrit - ban ngày th́ màu lục đậm, c̣n khi chiếu đèn vào th́ màu đỏ tươi (nhà văn N. X. Lexcôp đă mô tả một cách h́nh ảnh: “buổi sáng xanh tươi và buổi chiều đẫm máu”) - đó chỉ là một số, nhưng đó là những đại biểu danh tiếng nhất của ḍng họ ngọc quư chứa berili. [...] Chó Jinđa đi t́m berili - Cây thông kể chuyện ǵ? - Một thông báo giật gân - Kẻ khuấy động sự yên tĩnh - Lời buộc tội nặng nề [...] Vỏ trái đất tuyệt nhiên không nghèo berili, mặc dầu berili luôn luôn mang tiếng là một nguyên tố hiếm. Điều đó được giải thích bởi một lẽ là nhiều khi không dễ t́m thấy khoáng vật chứa berili. Và ở đây, chó - người bạn lâu đời của con người, có thể giúp chúng ta. Trong những năm gần đây, trên sách báo thường xuất hiện những tin tức về việc t́m kiếm được khoáng sản nhờ các “nhà địa chất bốn chân”. Chúng ta đă biết nhiều sự kiện và huyền thoại về việc chó dựa theo mùi để t́m kiếm một vật hoặc một người nào đó. Nhưng c̣n năng lực địa chất của chúng th́ như thế nào? Các “nhà sành quặng xù lông” ấy có thể t́m được những khoáng vật ǵ? Tiến sĩ sinh học G. A. Vaxiliep - người khởi xướng một phương hướng mới trong việc thăm ḍ các kho tàng thiên nhiên nằm sâu dưới đất, kể rằng: “Bộ sưu tập của Viện bảo tàng khoáng vật học thuộc Viện hàn lâm khoa học Liên Xô đă giúp chúng ta giải đáp được câu hỏi đó. Thí nghiệm với berili kim loại đă tỏ ra rất có hiệu quả: sau khi ngửi kim loại này, chó Jinđa đă chọn ra được ngọc bích, aquamarin, vorobievit, fanakit, bertranđit trong số rất nhiều khoáng vật, nghĩa là nó đă chọn được tất cả những khoáng vật, và chỉ những khoáng vật chứa berili. Sau đó chúng tôi để lẫn tất cả các khoáng vật chứa berili với các mẫu khoáng vật khác, rồi yêu cầu nó t́m lại. Khi đó, con Jinđa đă đi khắp nhà bảo tàng, rồi nằm úp ngực vào chiếc tủ kính mà trong đó có viên ngọc bích lớn nhất và sủa”. Các đại biểu của giới thực vật cũng sẵn sàng đóng góp công sức của ḿnh vào việc t́m kiếm berili. Cây thông b́nh thường có thể đóng vai tṛ này v́ nó có khuynh hướng tuyển chọn berili từ đất và tích lũy lại trong vỏ cây. Nếu cây thông mọc ở gần nơi có các khoáng vật chứa berili th́ hàm lượng nguyên tố này trong vỏ cây sẽ cao gấp hàng trăm lần so với trong đất và gấp hàng chục lần so với trong vỏ cây khác, chẳng hạn như cây bạch dương hay cây tùng rụng lá. Như các bạn đă biết, những người thợ kim hoàn tỏ ra rất “kính nể” đối với nhiều loại đá quư chứa berili, c̣n các nhà công nghệ chuyên sản xuất berili kim loại th́ lại tinh tường hơn đối với những thứ quyến rũ ḿnh: trong số tất cả các khoáng vật chứa berili, họ chỉ coi trọng berin mà thôi, v́ chỉ có khoáng vật này mới có giá trị công nghiệp. Trong thiên nhiên thường gặp những tinh thể berin khổng lồ: khối lượng của chúng lên đến hàng chục tấn, c̣n chiều dài lên đến vài mét. Gần đây, trên đảo Mađagaxca đă t́m thấy một đơn tinh thể berin nặng 380 tấn, chiều dài là 18 mét, chiều rộng là 3,5 mét. Tại Viện bảo tàng mỏ ở Lêningrat có một hiện vật rất thú vị - đó là một tinh thể Berin dài một mét rưỡi. Trong mùa đông bị phong tỏa năm 1942, đạn pháo của địch đă xuyên thủng mái nhà và nổ ở pḥng chính. Các mảnh đạn đă làm cho tinh thể bị thiệt hại nghiêm trọng làm cho nó tưởng như không c̣n được trưng bày trong bảo tàng nữa. Nhưng nhờ bàn tay khéo léo của các nghệ nhân phục chế, tinh thể này đă được khôi phục lại h́nh dạng ban đầu. Hiện giờ chỉ c̣n lại hai mảnh đạn han gỉ, được khảm vào tấm bảng thuyết minh làm bằng thủy tinh hữu cơ giới thiệu về hiện vật này làm cho mọi người biết đến cuộc phẫu thuật mà nó đă trải qua. Chẳng có ǵ đáng ngạc nhiên là ngay từ xa xưa không phải chỉ những người ưu thích của quư, mà cả các nhà khoa học cũng rất chú ư đến các viên đá quư chứa berili. Hồi thế kỷ XVIII, khi mà khoa học c̣n chưa biết đến nguyên tố mà bây giờ được đặt ở ô số 4 trong Hệ thống tuần hoàn, th́ nhiều nhà bác học đă cố gắng phân tích berin, nhưng không một ai có thể t́m thấy thứ kim loại chứa trong đó. H́nh như nó ẩn náu sau lưng nhôm và các hợp chất của nhôm - tính chất của hai nguyên tố này này giống nhau đến mức độ kỳ lạ. Tuy vậy vẫn có những sự khác biệt. Lui Nicôla Voclanh (Louis Nicolas Vanquelin) - nhà hóa học Pháp, là người đầu tiên nhận thấy sự khác biệt ấy. Ngày 26 tháng Mưa năm thứ sáu của lịch Cộng Ḥa (tức là ngày 15 tháng 2 năm 1798), tại phiên họp của Viện hàn lâm khoa học Pháp, Voclanh đă thông báo một tin làm chấn động dư luận, rằng, trong berin và ngọc bích có chứa một thứ “đất” mới có tính chất khác hẳn với đất phèn hoặc nhôm oxit. Các muối của nguyên tố mới này có dư vị hơi ngọt, v́ thế mà Voclanh đă đề nghị gọi nó là glixini (theo tiếng Hy Lạp, “glykos” nghĩa là ngọt), nhưng nhiều nhà bác học khác lại coi tên gọi ấy là chưa thật đạt, bởi v́ muối của một số nguyên tố khác, chẳng hạn như của ytri, cũng có vị ngọt. Theo đề nghị của các nhà hóa học nổi tiếng là Claprôt (người Đức) và Ekebơ (người Thụy Điển) - cả hai ông đều nghiên cứu berin - nguyên tố hóa học này được gọi là berili, c̣n tên glixini th́ chỉ tồn tại một thời gian dài trong sách báo hóa học của Pháp mà thôi. Sự giống nhau giữa berili và nhôm đă gây nên nhiều điều rắc rối cho Đ. I. Menđelêep - người sáng lập nên Hệ thống tuần hoàn của các nguyên tố. Nguyên do là vào giữa thế kỷ XIX, v́ có sự giống nhau này nên berili được coi là một kim loại có hóa trị ba với khối lượng nguyên tử bằng 13,5 v́ thế mà nó phải chiếm vị trí giữa cacbon và nitơ trong Hệ thống tuần hoàn. Điều đó dẫn đến sự lộn xộn rơ rệt trong quy luật thay đổi tính chất của các nguyên tố và đă khiến người ta nghi ngờ tính đúng đắn của định luật tuần hoàn. Vững tin ở sự đúng đắn của ḿnh, Menđelêep cho rằng, khối lượng nguyên tử của berili đă được xác đinh không đúng, nguyên tố này không có hóa trị ba, mà phải có hóa trị hai, và có những tính chất của magie oxit. Trên cơ sở đó, ông đă đặt berili vào nhóm thứ hai sau khi sửa lại khối lượng nguyên tử của nó thành 9. Chẳng bao lâu sau, các nhà hóa học Thụy Điển là Nixơn và Petecxơn mà trước đây vẫn một mực tin rằng berili có hóa trị ba, đă buộc phải xác nhận điều đó. Các cuộc nghiên cứu kỹ lưỡng của hai ông đă cho thấy khối lượng của nguyên tử này bằng 9,1. Như vậy, nhờ berili - kẻ khuấy động sự yên tĩnh trong Hệ thống tuần hoàn, mà một trong những định luật quan trọng nhất của hóa học đă giành được chiến thắng. Số phận của nguyên tố này có nhiều điểm giống số phận các nguyên tố kim loại anh em với nó. Năm 1828, nhà hóa học Đức là Vuêle (Wholer) và nhà hóa học Pháp là Buxi (Bussy), một cách độc lập với nhau, đă tách được berili ở dạng tự do và măi đến bảy mươi năm sau nhà bác học Pháp là Lơbô (Paul Lebeau) mới có thể điều chế được berili kim loại nguyên chất bằng cách điện phân các muối nóng chảy của nó. Cũng dễ hiểu rằng, hồi đầu thế kỷ XX, các sách tra cứu về hóa học đă khăng khăng buộc tội berili là “kẻ ăn bám”, là “chẳng có công dụng thực tế” [...] “Bản án” được xem xét lại - Vào vũ trụ! - Đơn đặt hàng kỳ lạ - Sẽ không có vụ nổ! - Liên minh của các kim loại nhẹ nhất [...] Song sự phát triển như vũ băo của khoa học và kỹ thuật đặc trưng cho thế kỷ XX đă buộc các nhà hóa học và các nhà chuyên môn khác phải xem xét lại “bản án” quá bất công này. Việc nghiên cứu berili nguyên chất đă chứng tỏ rằng, nó có nhiều tính chất quư báu và thú vị. Là một trong những kim loại nhẹ nhất, berili đồng thời lại có độ bền cao, cao hơn cả các loại thép kết cấu chứ chưa cần so với các bạn “đồng nghiệp” của nó trong nhóm kim loại nhẹ. Chẳng hạn, nếu một sợi dây nhôm có tiết diện một milimet vuông chỉ đủ sức chịu đựng hơn 10 kilogam (bằng một xô nước), th́ một sợi dây berili có cùng tiết diện như thế sẽ chịu được một khối lượng gấp sáu lần, tức là bằng khối lượng thân thể một người lớn. Ngoài ra, berili c̣n nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn nhiều so với nhôm và magie. Sự kết hợp các tính chất một cách tốt đẹp như vậy đă làm cho berili ngày nay trở thành một trong những vật liệu chủ yếu của ngành hàng không. Các chi tiết của máy bay làm bằng kim loại này nhẹ hơn hẳn so với các chi tiết bằng nhôm. Tính dẫn nhiệt tuyệt vời, nhiệt dung và tính bền nhiệt cao đă cho phép sử dụng berili và các hợp chất của nó làm vật liệu giữ nhiệt trong kư thuật vũ trụ. Chẳng hạn, các bộ phận giữ nhiệt trong buồng lái của con tàu vũ trụ “Mercury” đều làm bằng berili. V́ các chi tiết làm bằng berili bảo đảm cho các kích thước có độ chính xác và tính ổn định cao nên chúng được sử dụng trong các khí cụ con quay hồi chuyển; các khí cụ này nằm trong hệ thống định hướng và b́nh ổn của các tên lửa, các con tàu vũ trụ và vệ tinh nhân tạo của Trái đất. C̣n một tính chất nữa của berili khiến nó rất có triển vọng trong lĩnh vực chinh phục vũ trụ: khi đốt cháy, nó tỏa ra nhiệt lượng rất lớn. Về mặt này th́ không một kim loại nào khác cạnh tranh được với nó. Không phải ngẫu nhiên mà các công tŕnh sư về kỹ thuật vũ trụ lại coi berili là một thành phần có thể tạo nên thứ nhiên liệu tên lửa có năng lượng cao dùng cho các chuyến bay lên mặt trăng và đến các thiên thể xa hơn nữa. Người ta cũng đề nghị dùng berili để chế tạo các b́nh chứa nhiên liệu của các hệ thống tên lửa: khi nhiên liệu cháy hết, có thể sử dụng ngay "bao b́" bằng berili làm nhiên liệu. Các hợp kim của đồng với berili gọi là đồng đỏ berili được sử dụng rộng răi trong ngành hàng không. Nhiều chi tiết phải đ̣i hỏi phải có độ bền lớn, có sức chống mỏi và chống ăn ṃn cao, giữ được tính đàn hồi trong khoảng nhiệt độ rộng, có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt tốt đă được chế tạo từ các hợp kim đó. Người ta ước tính rằng, trong một máy bay hiện đại hạng nặng có hơn một ngàn chi tiết được chế tạo bằng các hợp kim này. Nhờ có tính chất đàn hồi nên đồng đỏ berili là loại vật liệu tuyệt vời để làm lo xo. Trong thực tế, ḷ xo làm bằng hợp kim này không bị mỏi: chúng có thể chịu đựng được hàng tỷ chu kỳ tải trọng lớn! Nhân đây xin kể một t́nh tiết thú vị trong lịch sử chiến tranh thế giới hai có liên quan đến ḷ xo. Lúc bấy giờ, nền công nghiệp của Hitle bị cắt rời khỏi nguồn berili chủ yếu. Trên thực tế, nước Mỹ nắm toàn bộ sản lượng thế giới về thứ kim loại chiến lược quư báu này. Thế là người Đức phải t́m mưu mẹo. Họ quyết định sử dụng nước Thụy Sĩ trung lập để mua lậu đồng đỏ berili: các hăng của Mỹ đă nhận được đơn đặt hàng từ những người “thợ đồng hồ” Thụy Sĩ xin mua hợp kim này với lượng đủ dùng để làm ḷ xo đồng hồ cho toàn thế giới trong khoảng năm trăm năm về sau. Sự thực th́ mánh khóe này đă bị bại lộ nên đơn đặt hàng ấy không được thực hiện. Nhưng dần dần, ḷ xo bằng đồng đỏ berili vẫn có mặt trong các loại súng liên thanh cực nhanh mới nhất đặt trên máy bay để trang bị cho quân đội phát xít. Tính mỏi là một trong những “bệnh nghề nghiệp” của nhiều kim loại và hợp kim. V́ không chịu được tải trong thay đổi hướng liên tục nên các kim loại và hợp kim này dần dần bị phá hủy. Song nếu thêm vào thép một lượng berili, dù rất nhỏ, cũng có tác dụng như một cánh tay hứng đỡ sự mệt mỏi. Nếu như các nhíp ô tô làm bằng thép cacbon thông thường sẽ bị gẫy sau 800 - 850 ngàn lần xô đẩy, th́ sau khi pha thêm “vitamin Be” vào thép, nhíp sẽ chịu đựng được hàng chục triệu lần xô đẩy mà không tỏ ra có dấu hiệu mỏi mệt. Khác với thép, đồng đỏ berili không phát ra tia lửa khi va đập vào đá hoặc kim loại, v́ thế mà nó được sử dụng rộng răi để chế tạo các dụng cụ dùng ở những nơi dễ gây nổ như trong các hầm mỏ, các nhà máy sản xuất thuốc nổ, các trạm xăng dầu. Berili có ảnh hưởng rơ rệt đến các tính chất của magie. Chẳng hạn, chỉ cần pha thêm vài chục phần triệu berili cũng đủ giữ cho các hợp kim magie không bị bốc cháy khi nấu chảy và khi đúc (tức là ở khoảng 700 độ C). Khi đó độ ăn ṃn của các hợp kim này trong không khí cũng như trong nước sẽ giảm hẳn. Chắc hẳn một triển vọng to lớn sẽ thuộc về các hợp kim của berili với liti. Sự liên minh của hai kim loại nhẹ nhất này có thể sẽ dẫn đến sự ra đời các hợp kim kết cấu tuyệt vời, vừa bền như thép lại vừa nhẹ như gỗ. Dựa vào các tính chất hóa học của ḿnh mà berili có thể đảm nhiệm rất tốt vai tṛ chất khử oxi cho thép, giúp thép chống lại sự xâm nhập của oxi. Đáng tiếc rằng, berili vẫn c̣n quá đắt nên các nhà luyện kim chưa thể sử dụng nó với khối lượng lớn. Tuy nhiên, họ đă t́m ra được một lĩnh vực sử dụng berili quan trọng khác mà trong đó không tiêu tốn nhiều kim loại này. Đó là dùng nó để băo ḥa bề mặt các chi tiết bằng thép - gọi là sự berili hóa, nhằm nâng cao độ cứng, độ bền và khả năng chống mài ṃn của chúng. Các nhà kỹ thuật rơngen rất ưu chuộng kim loại này v́ nó để cho tia rơngen đi qua dễ dàng, hơn hẳn các kim loại khác. Hiện nay, trên toàn thế giới, người ta đều dùng berili làm “cửa sổ” cho các ống rơngen. Khả năng cho tia rơngen đi qua của các “cửa sổ” này cao gấp gần hai chục lần so với các “cửa sổ” bằng nhôm mà trước đây vẫn được sử dụng vào mục đích này. [...] Một phát minh quan trọng - Nơtrron làm chậm cuộc chạy đua - Âm thanh phá vỡ kỷ lục - “Kim nguyên tử” - Những viên ngọc làm bằng tay [...] Berili đă đóng vai tṛ nổi bật trong sự phát triển của học thuyết về cấu tạo nguyên tử và hạt nhân nguyên tử. Ngay từ hồi đầu những năm ba mươi, khi bắn phá hạt nhân berili bằng hạt anfa, các nhà vật lư học người Đức là Bothe và Becker đă khám phá ra cái gọi là “bức xạ berili”, tuy rất yếu nhưng lại có sức đâm xuyên rất mạnh: xuyên qua lớp ch́ dày vài centimet. Năm 1932, nhà bác học người Anh là Chadwick đă xác định được bản chất của bức xạ này. Hóa ra, đó là một ḍng các hạt trung ḥa về điện với khối lượng mỗi hạt xấp xỉ bằng khối lượng của proton. Những hạt mới này đă được gọi là nơtron. V́ không mang điện nên các nơtron dễ xâm nhập vào hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố khác. Tính chất này làm cho nơtron trở thành viên đạn hữu hiệu nhất để bắn phá hạt nhân nguyên tử. Hiên nay, “đại bác nơtron” được sử dụng rộng răi để thực hiện các phản ứng hạt nhân. Việc nghiên cứu cấu trúc nguyên tử của berili đă cho thấy đặc trưng của nó là tiết diện bắt giữ nơtron th́ nhỏ mà trị số phân tán nơtron th́ lớn. V́ vậy, berili phát tán nơtron, làm thay đổi hướng chuyển động và ḱm hăm tốc độ của chúng cho đến trị số thích hợp để các phản ứng dây chuyển xảy ra một cách có hiệu quả hơn. Trong số tất cả các vật liệu rắn th́ berili được coi là chất ḱm hăm nơtron tốt nhất. Nó tỏ ra tuyệt vời khi đóng vai tṛ chất phản xạ nơtron, đưa các nơtron trở về vùng hoạt động của các ḷ phản ứng, ngăn giữ chúng lại, không để cho chúng bị tản mát. Berili c̣n có tính chống bức xạ rất cao, kể cả ở nhiệt độ rất lớn. Tất cả những tính chất tuyệt diệu này đă làm cho berili trở thành một trong những nguyên tố cần thiết nhất của kỹ thuật nguyên tử. Khả năng truyền âm của berili rơ ràng là một điều mà khoa học rất đáng quan tâm. Trong không khí, tốc độ của âm thanh là 330 mét trong một giây, c̣n trong nước là 1500 mét trong một giây. C̣n trong berili th́ âm thanh phá vỡ tất cả các kỷ lục đó và đạt đến tốc độ 12.600 mét trong một giây (gấp 2 -3 lần so với trong các vật liệu kim loại khác). Những người chế tạo nhạc cụ đă chú ư đến đặc điểm này. Cả berili oxit cũng có nhiều tính chất quư báu. Tính chịu lửa tốt (nhiệt độ nóng chảy trên 2500 độ C), độ bền hóa học lớn và độ dẫn nhiệt cao cho phép sử dụng vật liệu này làm lớp lót các ḷ cảm ứng, làm nồi để nấu chảy các kim loại và hợp kim. Chẳng hạn, để nấu chảy berili trong chân không, người ta chỉ dùng nồi làm bằng berili oxit, v́ chất này hoàn toàn không tương tác với berili. Oxit này là vật liệu chủ yếu để bọc các bộ phận tỏa nhiệt của ḷ phản ứng nguyên tử. Tính chất cách nhiệt của berili oxit cũng có thể được sử dụng trong việc nghiên cứu các tầng đất sâu của hành tinh chúng ta. Có một dự án lấy mẫu đất đá từ lớp vỏ manti của trái đất ở độ sâu 32 km nhờ cái gọi là “kim nguyên tử” - một ḷ phản ứng hạt nhân tí hon đặt trong một vỏ bọc cách nhiệt làm bằng berili oxit và có mũi nhọn bằng hợp kim vonfram nặng. Berili oxit đă có “thâm niên công tác” cao trong công nghiệp thủy tinh. Pha thêm nó sẽ làm tăng độ cứng, tăng chiết suất và độ bền hóa học của thủy tinh. Việc pha thêm berili oxit và các hợp chất khác của berili cho phép làm được những loại thủy tinh đặc biệt có độ trong suốt cao đối với tất cả các tia quang phổ - từ tia tử ngoại đến tia hồng ngoại. Berili oxit c̣n được dùng làm nguyên liệu ban đầu để làm ra ngọc bích nhân tạo và các loại ngọc chứa berili khác khi chúng được nuôi cấy trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao. Hiện nay, quá tŕnh này đă được thực hiện không phải chỉ trong các pḥng thí nghiệm khoa học, mà c̣n cả trong những điều kiện sản xuất. ... Những lời tiên đoán của A. E. Fexman - nhà bác học lỗi lạc có nhiều ước mơ, đă trở thành sự thật. Chỉ một thời gian ngắn nữa thôi, berili sẽ đáp ứng được những hy vọng mà người ta đang đặt vào nó. Từ một nguyên tố hiếm ít người biết đến, ngày nay nó đă trở thành một trong những kim loại quan trọng nhất của thế kỷ.
|
