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本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。液态水很容易蒸发成为水蒸气进入大气中，然后水蒸气遇冷又凝结为雨滴落下来，这是地球上水循环的重要过程。那么，铁能否蒸发呢？对于一块一立方厘米的铁块，在自然状态下要多久才能蒸发完呢？首先，铁是固态，如果它变为气态铁，这个过程不叫蒸发而是升华。铁的熔沸点非常高，这是因为带正电的铁离子与离域电子通过静电力形成强大的金属键，如果要破坏金属晶格，需要大量的能量。在常压下，铁要被加热到摄氏度才会熔化，进一步加热到度才会大量蒸发成为气态。但在常温的情况下，铁能否从固态直接升华为气态呢？在常压下，液态水不一定需要加热到度的沸点才会蒸发为水蒸气，它们在常温下也能蒸发。不然的话，地球上就不会有云和雨，因为自然界中的水大都没有被加热到沸点。那么，水如何在常温下也能蒸发呢？关于这个问题，需要来了解一下饱和蒸气压的概念。饱和蒸气压在任意一个温度下，水的表面会有水分子不断扩散到空气中成为水蒸气，空气中的水蒸气也会不断扩散到液态水中。如果蒸发和凝结的过程达到了一个动态平衡，此时的蒸气压就是饱和蒸气压。在这种情况下，一杯水的体积既不会增加也不会减少。饱和蒸气压不是一个常数，它的大小会随着温度的升高而增加。就像水一样，即便是固态的铁也会一个对应的饱和蒸气压，固态铁也会在一定程度上升华为铁蒸气。但在常温下，铁的饱和蒸气压极低，铁很容易达到饱和蒸气压而保持动态平衡，它们不会像水那样不断蒸发为水蒸气。如果自然环境中的气压和温度保持不变，无论经过多长时间，一立方厘米的铁块不会完全升华掉。只有在足够高的温度下，铁蒸气才会大量存在。天文学家在距离地球光年的地方发现了一颗表面温度最高的热木星——KELT-9b，这颗行星太过于靠近炽热的主恒星，导致它朝向主恒星的那个表面的温度高达度，天文学家在这颗行星的大气中检测到了铁蒸气。金属蒸镀在真空中，金属的沸点将会大幅下降，例如，铁在真空中升华的温度大概只有度。把金属置于真空环境中，通过不断加热，金属会慢慢升华，并在另一个物体的表面上沉积一层金属薄膜。通过这样的原理，可以实现金属蒸镀，这种技术常用于半导体器件的制造。质子衰变如果要让铁自然地消失掉，可能也只有等待质子衰变的发生。相关理论预言，标准模型中十分稳定的质子也会发生衰变，转变为π介子和正电子，而π介子又会进一步衰变为伽马光子。不过，质子的半衰期极长，非超对称大统一理论给出的时间为10^36年，也就是1万亿亿亿亿年。相比之下，宇宙的年龄才亿年，所以质子衰变在现在的宇宙中几乎不存在。需要经过极为漫长的时间之后，铁块才有可能通过质子衰变完全蒸发掉。

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