金屬在人類文明的進步中扮演了重要角色，從最早的工具和武器到今天的先進機械和技術。然而，並非所有金屬都是相同的，有些因其卓越的硬度、強度以及在極端環境下的耐受性而脫穎而出。這些稀有材料不僅是科學上的好奇心，更是在需要韌性和耐久性的行業中不可或缺的元素。金屬的特性和應用範圍廣泛，從建築、製造到航空航天，這些材料的強度和耐用性使其成為現代工業的基石。當今的科技發展中，這些金屬的應用不斷推陳出新，為各行各業帶來了革命性的變化。

材料的強度可以通過多種方式來衡量，每種方法反映了材料對不同應力類型的反應。拉伸強度測量材料在被拉扯前可以承受的最大力量，而壓縮強度則測量材料抵抗被擠壓或壓碎的能力，通常以 PSI 或摩氏硬度等級表示。屈服強度描述了材料在應力下永久變形的點，這對於設計承載結構的工程師至關重要。最後，衝擊強度則評估材料在不破碎的情況下吸收突發衝擊的能力，突顯出硬度並不等同於韌性。從地球深處的天然元素到推動科學極限的合金，這些材料揭示了我們星球資源中隱藏的驚人強度。

在已知的最硬材料中，硼的摩氏硬度達到 9.5，雖然其硬度接近鑽石，但由於脆性過高，無法直接用於工具或結構應用，主要用於玻璃工業和核應用。碳化鎢的摩氏硬度在 9.0 到 9.5 之間，作為一種工程材料，它經過高溫高壓的處理，廣泛用於鑽頭和切割工具。鉻的摩氏硬度為 8.5，作為合金劑的重要角色，增強了不銹鋼的耐腐蝕性。鎢的摩氏硬度為 7.5，以其極高的熔點和硬度而聞名，廣泛應用於高溫和高壓環境中。釩的摩氏硬度為 7.0，對鋼合金的強度有顯著提升作用，在工具和汽車工業中扮演著關鍵角色。

此外，銠的摩氏硬度也是 7.0，以其優異的高溫強度和耐腐蝕性而受到重視，應用於噴氣發動機葉片等高壓環境。鉍的摩氏硬度為 7.0，儘管其自然存在的密度最高，但其脆性和毒性限制了其應用。鉭的摩氏硬度為 6.5，因其優異的耐腐蝕性而被廣泛用於化學處理設備。最後，銥的摩氏硬度同樣為 6.5，憑藉其極高的耐腐蝕性，在航空和電子產業中找到了重要的應用。這些材料的特性和廣泛應用，顯示出金屬在現代技術和工業中的不可或缺性。

在波羅的海的一個海底潛水探索中，科學家發現了生活在第二次世界大戰炸藥上的螃蟹、蠕蟲和魚類，這些炸藥本被認為對海洋生物來說過於有毒。這個前武器傾倒地點的研究顯示，炸彈頭上比周圍海床的動物數量還要多。德國Senckenberg研究所的研究作者安德烈·維登（Andrey Vedenin）表示：「我們原本預期會看到所有種類動物的數量顯著降低，但結果卻是相反的。」

德國水域中約有160萬噸的棄置武器，主要來自兩次世界大戰。這些遺跡可能含有如TNT、化學殘留物甚至核材料等爆炸物。此項新研究集中於吕贝克灣，該地區的V-1飛彈炸彈頭懸置於海床。研究人員使用潛水器拍攝了生活在這些武器上的海葵、海星及其他海洋生物的網絡。喬治亞大學的生態學家詹姆斯·波特（James Porter）表示：「通常不會研究炸彈的生態學。」

維登解釋，波羅的海缺乏自然的堅硬表面，海床主要是泥土和沙子，因為在19世紀和20世紀時期，石頭和巨石被去除以便於建設。炸彈頭提供了一個稀有的堅硬基質，使得動物可以附著並繁榮生長。由於化學污染，該地點也相對隔離於人類活動，為野生動物創造了一個保護的泡沫。

研究人員在炸彈頭上發現每平方米約有43,000個生物，而在周圍沉積物中僅有8,200個生物，這一數字讓人驚訝。更令人意外的是，海洋生物似乎能夠耐受像TNT和RDX等毒素，濃度從每升30納克到2.7毫克不等，然而這些動物仍然茁壯成長。研究人員指出：「在研究區域內，傾倒的軍火上的表面生物群落密度很高，金屬結構提供了合適的底棲生物棲息地。」這些動物主要附著於金屬外殼上，而非爆炸材料，這可能減少了它們接觸有害化學物質的風險。研究小組建議，在這種特定情況下，來自戰爭遺跡的堅硬基質甚至可能有助於恢復更接近自然棲息地的條件。

類似的發現也在美國獲得了證實。研究人員對馬里蘭州的馬洛斯灣進行了調查，這裡被稱為「鬼船艦隊」，其為一戰時期的船隻於1920年代故意燒毀並沉沒。這艘艦隊已經成為海洋生物及海鳥如魚鷹的豐富棲息地。研究人員利用高分辨率的空中影像製作了該地區的詳細地圖，為未來的生態學、考古學和文化研究提供資源。杜克大學的海洋保育生物學家大衛·約翰遜（David Johnston）表示：「這真是對生命力量的驚人見證。」

這些研究結果顯示，甚至是最意想不到的人類遺留物，自然也能重新占領，將有毒和被遺棄的戰爭遺跡轉變為繁榮的水下生態系統。這些研究成果已在期刊《通信地球與環境》中發佈。

不列顛哥倫比亞大學（UBC）最近推出了全球首個以蘑菇為動力的無水廁所，這一創新為可持續衛生設施提供了新的思路。這款名為 MycoToilet 的原型設備目前已在 UBC 植物園開放，利用真菌的根系網絡（菌絲體）將人類廢物轉化為富含養分的堆肥，且不需要水、電或化學物質。這一項目的試點階段於 9 月 26 日開始，將持續六週，期間研究人員將監測菌絲體轉化廢物和控制氣味的能力。

一旦完全運行，這一系統預計每年可生產約 600 升的土壤和 2,000 升的液體肥料，為化學肥料和傳統衛生系統提供了一種潛在的替代方案。根據項目負責人、UBC 建築與景觀建築學院的副教授 Joseph Dahmen 的說法，設計團隊希望重新思考人們對堆肥廁所的看法。他表示：「我們想將每個人都熟悉的日常例行事務轉化為一種愉快的體驗，提醒我們與生態循環之間的聯繫。」

堆肥廁所通常帶有負面聯想，因此團隊致力於創造一個清潔、舒適且易於使用的系統。MycoToilet 被設計為一個預製的模塊化結構，可以輕鬆地在公園、偏遠地區和無法接入管道的地方部署。其簡化的維護計劃每年僅需四次訪問，這樣大大減少了市政當局在採用堆肥廁所時面臨的運營不確定性。Dahmen 解釋道：「我們解決了可能讓市政當局對堆肥廁所感到畏懼的不確定性，這樣一來，維護計劃是固定的，通風系統也已集成，一切都能正常運行。」

與化學廁所將廢物視為有毒物質的做法不同，MycoToilet 提供了一種環保的解決方案，既安全又衛生，並以用戶為中心。該設施由預製木材面板構成，外部使用天然抗腐蝕的雪松，並設有綠色屋頂以支持當地植物和野生動物。雪松外牆經過碳化處理以增強抗菌性能，而低功率風扇則確保持續通風。內部設計中有天窗，以及木材和不銹鋼的裝飾，與周圍森林融為一體。此外，該廁所還設計為無障礙設施，配有坡道入口和通風的雪松結構，旨在消除通常與堆肥廁所相關的外觀和氣味。

廢物處理系統將液體和固體廢物分開，固體材料被引導進入一個用菌絲體襯裡的隔間。這些真菌能夠吸收氣味，並在微生物社區的幫助下分解生物質，將廢物轉化為堆肥。微生物學和免疫學系的教授 Steven Hallam 博士表示：「真菌在分解生物質方面非常擅長，包括人類和動物的廢物。它們產生的酶能將材料轉化為更簡單的化合物，同時支持加速分解的微生物社區。」實驗室測試顯示，菌絲體襯裡能去除超過 90% 的氣味物質，提供了一種有氧的替代方案，以避免厭氧堆肥常見的難聞氣味。

研究人員將繼續研究微生物社區與菌絲體的互動，以優化這一過程。如果成功，MycoToilet 有可能廣泛部署，成為一種具有成本效益的自給自足的廢物管理系統。Dahmen 說道：「如果成功，MycoToilet 將為公園、市政當局、偏遠社區和發展中國家提供一種自給自足且具成本效益的廢物管理解決方案。」該項目是 UBC 的 SALA、微生物學與免疫學系及多個可持續發展和研究機構的合作成果，包括 NSERC 的新前沿研究基金、UBC 的校園作為生活實驗室、SEEDS 可持續發展計劃和生物產品研究所。

美國最近悄然完成了其最新一系列太空核探測系統的部署，並正準備推出更先進的傳感器。根據官方在 9 月 22 日的報導，全球爆炸探測系統（Global Burst Detection system）是一組專門的載荷，搭載於美國的 GPS 衛星上，已經對地球進行了超過 60 年的核爆炸監測。這些傳感器能夠識別核爆炸所產生的電磁脈衝、X 射線和光學閃光，從而使美國能夠實時確定爆炸的時間、地點和威力。

目前正在使用的 IIIA 系列的最後一個探測器於 5 月從卡納維爾角發射，隨著 GPS 衛星一起進入軌道。這一系統的五個子系統是由桑迪亞國家實驗室和洛斯阿拉莫斯國家實驗室共同設計和製造的，並且在 6 月成功完成了校準和早期軌道測試。桑迪亞的經理安德魯·斯圖爾特表示：“III A 系列全球爆炸探測器的發射標誌著我們增強核探測能力的重要里程碑。”他強調，桑迪亞國家實驗室和洛斯阿拉莫斯國家實驗室的合作對於開發這一先進系統至關重要，這將顯著提升美國的國家安全，改善從太空檢測核爆炸的能力。

全球爆炸探測系統是美國核爆炸探測系統的一部分，該系統由衛星、地面站和傳感器組成，受美國能源部的國家核安全管理局監督，並由美國太空部隊運營。由於這些傳感器搭載在 GPS 衛星上，它們能夠提供全球覆蓋，無需專門的航天器。隨著 IIIA 系列的完成，工程師們已轉向下一代探測器，即 IIIF 系列，計劃於 2027 年開始發射。幾個飛行單元已經交付給洛克希德·馬丁公司，準備與即將到來的 GPS 衛星進行整合。

IIIF 系統的核心是一種名為光譜成像地理定位超時效傳感器（SIGHTS）的新儀器，這一技術的起源可追溯至十多年前在桑迪亞的基礎研究。這種光學傳感器能夠以百萬像素的解析度，每秒錄製數萬幀畫面，使合法核信號的識別速度更快，並減少誤報的可能性。桑迪亞表示，IIIF 探測器將整合改進的電子元件、更堅固的材料以及先進的任務保障流程，以確保在軌道上超過 15 年的可靠運行。

官員們表示，這項持續的工作突顯了美國核監測任務的安靜而持久的特性。洛斯阿拉莫斯的計劃經理馬克·基彭指出：“這個項目體現了國家實驗室與產業夥伴如何在保持不間斷的安全姿態的同時，提供尖端能力。”國家核安全管理局資助這些傳感器，這些傳感器經過嚴格的衝擊、振動、熱真空和瞬時 X 射線測試，以確保能夠在發射和嚴酷的太空環境中生存。

在接下來的十年中，桑迪亞和洛斯阿拉莫斯計劃交付、整合和發射更多的 IIIF 全球爆炸探測器系統，以持續支持這一重要任務。這些努力不僅體現了美國在國際安全方面的承諾，也反映了對於核威脅持續監控的重視，確保美國在面對潛在挑戰時具備足夠的反應能力。

根據俄羅斯總統弗拉基米爾·普京的聲明，該國計劃在2030年前開發全球首個封閉燃料循環的核能系統。普京在莫斯科的「全球原子論壇」上發表了這一重要聲明，會議在位於VDNKh的原子博物館舉行，出席者包括國際原子能機構（IAEA）總幹事拉斐爾·格羅西，以及來自白俄羅斯、緬甸、亞美尼亞等國的領導人。普京表示，這一計劃的實施地點將設在托木斯克地區，目的是促進核能技術的進步，並通過國際研究中心的建立，邀請全球科學家參與，開創核能的新時代。

普京提到，根據IAEA的數據，全球所有核電廠的總裝機容量預計到21世紀中期將增加超過2.5倍，接近1,000 GW。這一增長主要來自發展中國家對和平核能的需求。普京強調，隨著需求的上升，對核燃料所需鈾的需求也將增加，可能在不久的將來導致鈾的枯竭。他引用經濟合作與發展組織（OECD）的預測，樂觀情況下所有鈾資源可能在2090年前完全耗盡，總量約為800萬噸。然而，實際上，這一情況可能在2060年代就會發生。因此，重用核燃料的需求變得尤為迫切，以確保鈾的供應能夠超過當前的預期。

普京指出，封閉核燃料循環意味著幾乎整個使用過的核燃料體積——95%——將在反應堆中重複使用，這將同時解決放射性廢物累積的問題，並確保未來幾十年鈾的穩定供應。在論壇上，普京還強調了俄羅斯在核能領域的各項進展，特別是其他國家成功採用俄羅斯反應堆設計的情況。他提到，俄羅斯已經開始在核電廠部署模組化數據處理系統，以確保電力供應的均勻性，同時小型模組化陸地和浮動核電廠的開發也在如火如荼地進行中。

普京強調，確保核安全是俄羅斯的首要任務，並且需要對核設施和裝置進行物理保護，無論其位於何處。他指出，從鈾的開採到使用過的核燃料及其他放射性廢物的管理，每一個核循環步驟都需要提高安全性。除了在國內開發核電廠外，俄羅斯的國有企業Rosatom還參與了伊朗、印度、土耳其等多個國家的核能項目。根據美國能源信息管理局的報告，俄羅斯擁有36座可運行的核反應堆，總容量為27吉瓦，此外還有七座核反應堆正在建設中，總容量為4,903 MWe。

在全球核能容量方面，美國以97吉瓦位居首位，隨後是法國和中國，俄羅斯則位列第四，韓國排名第五。隨著對核能需求的增長，各國在這一領域的競爭也日益激烈，未來幾年內，俄羅斯的封閉燃料循環核能系統如果成功實施，將可能在全球核能市場中佔據一席之地。這一計劃的成功不僅關乎俄羅斯的能源安全，還可能影響全球的核能發展趨勢。

位於華盛頓的一家公司正在利用新型核廢料為太空電池提供動力，該公司名為 Zeno Power。Zeno Power 將使用美國鋁-241（Am-241），這是一種壽命長且特別適合用於太空電力的同位素。美國鋁-241 將為 Zeno 的太空核電池提供燃料，這些電池也被稱為放射性同位素電力系統（RPS）。目前，Zeno 正在為 NASA 開發一種美國鋁燃料的 RPS，該系統將用於為月球漫遊車、著陸器及月球基礎設施供電。

這些太空核電池將提供穩定的電力，滿足在月球夜間生存和在永久陰影區域運行的需求，這對於阿耳忒弥斯計畫及 NASA 的月球到火星計畫至關重要。為了確保美國鋁-241 的可靠供應，Zeno Power 與 Orano 簽署了一項戰略協議。根據這項協議，Orano 將從其使用過的核燃料回收操作中提供美國鋁-241。

這項新協議將 Zeno 與 Orano 這兩家在核電池開發和核燃料循環材料生產與管理領域的領先企業結合起來，確保 Zeno 的電源擁有可靠且多樣化的核燃料供應鏈。根據協議，Zeno 將進行數百萬美元的投資，以獲得優先訪問 Orano 在法國諾曼第的 La Hague 回收設施每年提供的大量 Am-241。目前，太空中的放射性同位素電力系統（RPS）主要使用鈈-238（Pu-238）作為燃料來源，但由於該同位素的全球供應有限，以及對可靠太空電力的需求上升，促使人們加速尋找其他有效的燃料來源。

美國鋁-241 為鈈-238 提供了一種可持續的補充，擴展了長時間太空核電的燃料選擇。Zeno 目前正為 NASA 開發一種美國鋁燃料的 RPS，旨在為月球漫遊車、著陸器及基礎設施提供電力。Zeno Power 的聯合創始人兼執行長 Tyler Bernstein 指出，與 Orano 的合作是推進 Zeno 多燃料方法的重要一步。他表示：「將美國鋁-241 用於太空任務，並將鍶-90 用於海洋和陸地部署，Zeno 的核電池將解鎖從深海到深空的運行能力。」

美國鋁-241 是太空核電池的一種吸引人燃料來源，因為其半衰期超過 430 年，能夠使電力系統持續數十年。它還是通過其他同位素在使用過的核燃料中自然產生的。Orano 利用其成熟的工業回收能力，將在 La Hague 設施中從使用過的燃料中回收美國鋁-241，根據新聞稿，這使其成為全球美國鋁-241 產量的領導者。

Orano 的回收業務單位高級執行副總裁 Corinne Spilios 表示：「我們與 Zeno 的合作展示了回收使用過的核燃料的重要價值。通過回收美國鋁-241，我們能夠利用曾被視為廢物的材料，提取並使用其中一個同位素，用於如太空電力系統等先進應用。這項協議再次證明了回收可回收核材料的價值，既能進行能源生產，又能保護自然資源。」