第二次世界大战时，美国在日本广岛和长崎投放的两颗原子弹造成了巨大的灾难。当时原子弹爆炸后形成了巨大的蘑菇状云团（见图20-1），爆炸产生的气流、烟尘直冲云霄，高达12mile（约19km），爆炸产生的冲击波（见图20-2）以摧枯拉朽之势横扫了整个地区，所到之处房屋倒塌，万物尽毁。由于严重的核辐射，在之后的几年时间里，广岛和长崎两地寸草不生，生物也发生了严重变异。正因为核武器具有如此大的威力，以至于人们在今后的生活中“谈核色变”。这不禁让人想到南宋时期《扬州慢》中“废池乔木，犹厌言兵”的诗句。

图20-1 蘑菇状云团

图20-2 爆炸产生的冲击波

巨大的核辐射给人类带来了一次又一次的灾难。1986年4月26日，原苏联切尔诺贝利核电站的第4号核反应堆突然失火，引起爆炸，核泄漏事故后产生的放射性污染相当于日本广岛原子弹爆炸产生的放射性污染的400倍。爆炸使发电机组完全损坏，8t多强核辐射物质泄露，尘埃随风飘散，致使俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰许多地区都遭到了核辐射的污染，切尔诺贝利城变成了“死城”，而切尔诺贝利核电站也变成了废墟，如图20-3所示。据专家估计，消除切尔诺贝利核泄漏事故后遗症至少需800年，而反应堆核心下放的核辐射自然分化要几百万年。

图20-3 切尔诺贝利核电站废墟

原子反应堆里的铀棒不能直接与水接触，因为热水侵蚀铀棒，铀棒使水沾上放射性，就会危害人体健康。由于核反应会产生很强的辐射，因此必须添加保护层。

既然核燃料这么可怕，那我们可否对其采取防护措施呢？锆进入了人们的视野。锆是一种银白色、强延展性、难熔、主要呈四价的金属元素，如图20-4所示。用锆锡合金制成的外壳可作为核反应第一层防护罩，将具有放射性的核燃料与世隔绝。

图20-4 锆单质(www.daowen.com)

锆合金是以锆为基体加入其他元素而构成的合金。主要合金元素有锡、铌、铁等。锆合金在300～400℃的高温高压水蒸气中有良好的耐蚀性，适中的力学性能，较低的原子、热中子吸收截面，对核燃料有良好的相容性，故多用作水冷核反应堆的堆芯结构材料。

近几十年来，锆以其优异的核性能、惊人的耐蚀性、超高的硬度和强度等特性，开始以一种战略资源的面貌展现在世人面前。

二氧化锆是新型陶瓷的主要材料，也可用作抗高温氧化的加热材料，还可作为耐酸搪瓷、玻璃的添加剂来显著提高玻璃的弹性、化学稳定性及耐热性。图20-5所示为二氧化锆球珠。锆英石（见图20-6）是耐火材料中最有价值的化合物，它的光反射性能好，可作为陶瓷和玻璃中的遮光剂。另外，单质锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氨等气体，是理想的吸气剂。

图20-5 二氧化锆

图20-6 锆英石

划一根火柴就能将一根锆丝或一堆锆粉点燃，这是因为粉状或丝状的锆在空气中发生了急剧的氧化反应。锆的燃点很低，只有200℃左右，但锆的熔点并不低，大约是1851℃。这两个方面一点都不矛盾，发生急剧的氧化反应和由固态受热变为液体是风马牛不相及的两回事。

因为锆粉很容易被点燃，所以人们用锆粉再加上氧化剂制造曳光弹（见图20-7）和照明弹，其燃烧起来的强光令人眩目，能使人们达到军事或科研的目的。

图20-7 曳光弹