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超级壮大的磁铁能够吸行血液中的铁吗?宇宙中最强磁体是什么?
超级壮大的磁铁能够吸行血液中的铁吗?宇宙中最强磁体是什么?
浏览:176 发布日期:2021-01-24

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磁铁是一栽能够吸引金属(铁钴镍等)的磁石,在生活中非往往见,几乎一切的电子设备都要用到它们。

人体中是含有铁的,其中大片面以铁原子的形势存在于血红蛋白中,担负着运输氧气的职责。

既然磁铁能够吸引铁,那么你有异国想过,是否存在一块强有力的磁铁能够将血液中的铁吸行呢?

还有,吾们是否能够制造出一栽有余强有力的磁铁,以至于能够将身体中的每一个原子撕碎呢?

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最先,磁铁为什么会吸引铁?

磁铁之因此会吸引铁,与铁具有铁磁性相关,铁磁性又称作强磁性,它是指一栽原料具有自愿性磁化的表象。

铁具有铁磁性,这是由于每个铁原子核外的四个未配对的电子具有量子构型,从而产生了磁场,并使得每个铁原子就像是一个微型的磁体。

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这些具有磁性的铁原子,磁极将会与外部磁体(比如是一块磁铁)保持相反,当二者挨近时,由于磁极是相逆的,因此会彼此吸引。

铁原子核中的质子和中子也有本身的磁场,但它们的磁场要比电子的弱的众,并且对原子的集体磁场异国清晰影响。

铁还具有大约1毫米宽的由磁排列的原子构成的磁畴,倘若施添有余强的磁场,一切磁畴中铁原子的磁场也将对齐。

倘若磁场施添的时间有余长的话,即使外部磁场湮灭了,铁中的磁畴也会保持倾向的相反性,这意味着铁被磁化,成了悠久磁铁。

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磁畴

血液中的铁原子能否被磁铁吸行

倘若血液中的铁能够被磁铁吸行,那吾们以前玩磁铁以及现在不息接触电子设备的话就是相等危险的。

但吾们的身体并异国什么题目,这是不是表明磁铁无法吸引血液中的铁?

不是云云的,也有能够是磁力(场)太弱。

磁场强度的单位是高斯(Gs),1000高斯又等于1特斯拉(T),地球的磁场强度在0.25至0.24高斯之间。

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稀土类磁铁

自然界中性能最高的磁铁是稀土类磁铁,它们清淡能够产生超过1.4特斯拉(1400高斯)的磁场。

但地球上最强的磁场并不是自然界中的哪栽磁铁产生的,而是“人工磁体”——电磁铁产生的。

吾们清新,运行的电荷能够产生磁场,电荷的数目和带电量越众(即电流越强),产生的磁场也越强。

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图为:电磁铁

基于此原理,吾们能够设计出浅易的通电螺线管,而给它添根铁芯的话就是一个浅易的电磁铁了。

对于电磁铁而言,清淡的导线是有电阻的,这会使得经过导线的一片面能量会以炎能的形势亏损。

这相等于间接减幼了磁场的强度,倘若导线异国电阻,那样就能使磁场的强度最大化了,于是有了超导磁体。

超导磁体是一栽由超导导线制成的电磁铁,由于超导导线异国电阻,因此维持磁场并不会消耗能量。

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吾们能够对超导磁体不是很熟识,但它的行使你肯定听说过,比如医院里的核磁共振检查,还有物理上的粒子添速器。

与吾们要探讨的题目相关的是核磁共振(MRI),超导磁体可在MRI机器中产生15000至94000高斯的磁场。

将人体安放在这个庞大的磁场后,行使电磁波刺激人体,再用侦测器搜集人体开释出的回波。

再经过众次复杂化刺激——回波后,便能够按照这些原料重组出具有高解析度的影像,这就是核磁共振的浅易原理。

因此,当你在做核磁共振检查的时候,其实能够说是处于地球上最壮大的磁场当中,但是即便是如此强的磁场,你的血液中的铁原子照样异国被吸引。

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为什么如此强的磁场也不会对人体中的铁产生影响呢?

其实,磁场实在对铁原子产生了吸引力的,但是这栽吸引力被磁场对其他原子的排挤力抵湮灭踪了。

最先,铁是人体中的微量元素,整幼我体内的铁只有3.5克旁边,而血液中的铁仅有2克,而且是极为松散的,这就使得引力相对而言是相等弱的。

其次,也是更主要的因为是,铁原子具有顺磁性,而水分子,氧原子等具有抗磁性,血液中水远众于铁,血红蛋白中的氧原子也众于铁原子,因此最后效果是铁不会被吸行。

贫氧的血红蛋白能够会被磁体微幼吸引,但要达到把铁原子直接从血红蛋白中吸行是不能够的。

血液中的铁不怕被磁场影响,随身带的金属物品却会在磁强中以极高速度冲撞,这是相等危险的,因此做核磁共振前肯定要检查身上是否有金属物品。

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宇宙最强磁体——磁星

地球上的磁场无法对人体造成影响,那么宇宙中是否存在更具威力的壮大磁场呢?这个还真有,那就是中子星。

中子星是恒星演化到末期,经由引力坍缩发生超新星爆炸之后,能够成为的最后形态之一。

一颗典型的中子星质量大约是太阳的1.35倍到2.1倍,半径却只有太阳的30000到70000分之一。

由于中子星保留了母恒星大片面的角行量,而它的半径却极其的幼,因此它将会以极高的速度旋转。

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在高速旋转的中子星表面会形成电流,从而会产生一个磁场强度高达1亿特斯拉的超强磁场!

在某些情况下,磁场强度甚至能够达到1000亿特斯拉,这些磁场极强的中子星又被称作“磁星”。

在距磁星1000公里的周围内,其壮大的磁场足以置人于物化地,水分的抗磁性可把细胞布局撕碎。

对于一颗质量是太阳的1.4倍的磁星,在1000公里周围内,它的潮汐力也足以把一幼我撕成两半。

倘若再近一点,在几百公里的周围内,那它会把你身上的化学键一个个撕断,从而瓦解你失踪的身体。

在这栽时候,是氧原子照样铁原子照样水分子都已经不主要了。

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末了

人类是否能制造出磁场与磁星相等的磁铁呢?

不是异国能够,但难度是相等大的,而且如何保障坦然性也是必要郑重考虑的。

一旦真的展现这栽危险可控的超级磁铁,那吾们的生活肯定会发生宏大转折。