5 B 硼 火箭專家(并不是)

從前，有兩個國家，他們是仇敵。他們沒有進行正面對抗，也沒有和解。他們爆發(fā)了一場科學戰(zhàn)爭，一場爭奪技術優(yōu)勢之戰(zhàn)。兩個國家都派出特工探聽對方的科技進展，試圖給己方帶來科技優(yōu)勢。一名間諜在觀察敵人發(fā)射新型火箭時，注意到火箭推進器冒出了奇怪的綠色火焰，他趕緊回報觀察到的怪事。

當報告?zhèn)鱽恚粠涂茖W家愣愣地盯著元素周期表——綠色的火焰？他們知道每種元素燃燒時會顯現(xiàn)特有的顏色。火箭的火焰通常是橙色的，因為推進劑中有含氮、氫和碳的化合物，它們在氧氣中燃燒時會發(fā)出橙色的光。但是……綠色？什么樣的綠色？他們想要獲得更詳細的信息，但間諜無法提供更多線索。

確實有幾種元素燃燒時會發(fā)出綠色的火焰，比如銅和鋇。那是否表明敵人制造的新型發(fā)動機使用了含銅或鋇的材料？或者，顏色并非來源于火箭本身，而是燃料呢？

大多數(shù)傳統(tǒng)燃料都是烴類，由碳和氫組成。這些分子與氧氣反應，釋放大量能量，并產(chǎn)生我們熟悉的橙黃色火焰。在元素周期表里，碳的旁邊是硼。作為鄰居，它們在化學性質上有一些相似之處，也有一些不同。和碳一樣，硼可以與氫形成化合物，稱為硼烷。它們類似于一般烷烴，也可以在氧氣中燃燒，但硼烷反應更劇烈，可以釋放出更多的能量。而且，硼烷燃燒時的火焰是綠色的。

很明顯，敵人已經(jīng)找到了一種新的火箭燃料，形成了技術優(yōu)勢。于是，這幫科學家在硼烷研究上投入了大量的時間和資源，試圖趕上甚至超越敵人，而這個過程難于登天。

元素周期表中，同一族中的元素非常相似。相鄰族的元素則更像是整個元素大樹上的不同分支。硼是碳怪異的表兄弟。碳異常平衡，非常愿意分享電子，形成碳氫化合物。這些分子足夠穩(wěn)定，便于儲存，但又足夠活潑，只需要一個小火花，就可以釋放出蘊藏在它們體內(nèi)的能量。

硼與碳相似，只是差了那么一點點。硼，即使當它與氫原子結合形成硼烷時，也不會擁有一套完整的電子，是缺電子型的[1]，這讓它變得暴躁，只要有機會，就想奪取更多的電子，比如，當它靠近氧的時候。氧元素里的電子多到誘人，而硼則毫不手軟。許多種硼烷一旦暴露在空氣中，就會自燃。當你想發(fā)射火箭時，這真是極好的燃料!但對那些生產(chǎn)和儲存燃料以及為火箭加燃料的工作人員來說，這卻很傷腦筋。

烷烴燃燒時會產(chǎn)生水和二氧化碳。誠然，二氧化碳不是環(huán)境的朋友，但就發(fā)動機和火箭而言，它是完美的，因為它是一種無毒的氣體，可以輕易擴散到大氣中。硼烷則是有毒的，燃燒時會產(chǎn)生水和三氧化二硼——一種類似于玻璃的固體，會堵塞引擎并損壞噴氣發(fā)動機的葉片。對火箭科學家來說，硼烷蘊含的巨大能量使其收益似乎遠大于其風險，所以大把的時間和資金都被扔進了這個無底洞。后來他們尋找了其他方法，但帶來了更多問題。科學家和工程師們逐漸失去耐心：他們的敵人究竟是怎么玩轉這種技術的？

走投無路的科學家把那個間諜召回，以便獲得更多情報。他們希望間諜提供更多的線索或細節(jié)，力圖走出這座永無止境的技術迷宮。他們在巨細靡遺的詢問后，突然“驚喜”地發(fā)現(xiàn)這個間諜原來是個色盲，多年前他看到的火焰其實是橙色的。

[1]　傳統(tǒng)教科書上認為，硼烷中的硼原子最外層電子不滿8個，為缺電子型。但近年來的研究發(fā)現(xiàn)并非如此。