|
 إذا تمت مقارنة كل خلية في جدول مندليف بجزيرة ، فإن هذه الخلية تشبه الأرخبيل. كان على صاحبها - اللانثانم - إفساح المجال. تم "ضغط" خمسة عشر عنصرًا في شقته ... ومع ذلك ، هذا ليس نزوة من الصيدلي. الطبيعة هي المسؤولة.
كانت هي التي أعطت خمسة عشر عنصرًا بالضبط نفس غلاف الإلكترون الخارجي ، ونتيجة لذلك ، نفس الخصائص الكيميائية. لذلك ، لم يكن كسر العناق الضيق للتوائم سهلاً. صحيح ، تم الحصول على بعضها في شكل نقي إلى حد ما في القرن الماضي ، لكن الكيميائيين لم يجدوا أي خصائص مفيدة بشكل خاص في حبوبهم. من الواضح أن اللعبة لم تكن تستحق كل هذا العناء ، وقد ترك خمسة عشر عنصرًا أرضيًا نادرًا مجال الاهتمام النشط للعلماء لفترة طويلة.
لقد حان النصف الثاني من القرن العشرين - وقت تطور سريع غير مسبوق للعلوم والتكنولوجيا. ثم "تذكروا" حوالي خمسة عشر توأماً. ومع ذلك ، بحلول هذا الوقت ، انضم اثنان آخران إلى "الرابطة الإبداعية". على الرغم من أن الإيتريوم والسكانديوم احتلوا خلايا منفصلة من جدول مندليف ، فقد تم تخصيصهم أيضًا لعائلة الأرض النادرة. كان هناك سبب وجيه لهذا - القواسم المشتركة بين الخصائص.
من ارتفاع الطائرة الطائرة ، يبدو قطيع الخيول وكأنه سحابة داكنة صلبة. العناصر الأرضية النادرة ، أيضًا ، فقط "من مسافة بعيدة" بدت كما هي. كل واحد منهم له طابعه الخاص. وجد أن النيوديميوم يقوي سبائك المغنيسيوم الخفيفة بشكل جيد. السيريوم ، الذي يمتص الشوائب المختلفة الموجودة في المعدن المذاب ، يجعل السبائك أكثر تماسكًا ، والأجزاء المصنوعة منها - أكثر موثوقية. لكن الإيتريوم تميز بشكل خاص. تمت إضافة واحد بالمائة من هذا المعدن إلى الفولاذ المقاوم للصدأ ، وقفزت درجة حرارة الأكسدة فيه من 1093 إلى 1370 درجة. يحسن الإيتريوم أيضًا خصائص الكروم. بالإضافة إلى ذلك ، هناك خمسة عناصر أرضية نادرة لها تأثير مفيد على الكروم: البراسيوديميوم ، النيوديميوم ، الجادولينيوم ، الإربيوم ، واللوتيتيوم. تم إنشاء سبائك مغناطيسية جديدة باستخدام الديسبروسيوم. الخصائص المغناطيسية الرائعة للعديد من هذه العناصر ذات أهمية علمية استثنائية.
تستخدم المعادن الأرضية النادرة أيضًا في التكنولوجيا النووية. أثبتت مواد البناء المختلفة باستخدام السيريوم والنيوديميوم أنها مفيدة جدًا للمفاعلات النووية. استقبل الفيزيائيون بحماس بالغادولينيوم ، اليوروبيوم ، السماريوم ، الديسبروسيوم ، التي لديها القدرة على امتصاص النيوترونات الحرارية بنشاط غير عادي. من معادن هذه "الرباعية" الرائعة ومركباتها ، يتم تصنيع قضبان للتنظيم والحماية الطارئة للمفاعلات النووية.
كما تقوم نظائر الأرض النادرة المشعة بعمل مفيد. تبين أن أحد نظائر البروميثيوم مثير للاهتمام بشكل خاص. عمر النصف 2.6 سنة. ينبعث منه إشعاع يسهل حمايته منه. بطبيعة الحال ، لا يمكن أن يفشل مثل هذا النظير في إثارة اهتمام العلماء. على أساسها ، بدأ تصنيع البطاريات الذرية المصغرة وشبه المصغرة. يبلغ قطر هذه البطارية سنتًا تقريبًا. يمكن أن تنزلق في حلقة أو زر الكم. حتى في درجات حرارة حوالي مائة درجة (زائد أو ناقص) ، تدوم بطارية البروميثيوم لما يقرب من خمس سنوات. يمكنه تشغيل راديو مصغر أو مساعد سمعي.
وجدت نظائر الأرض النادرة المشعة الأخرى - الثوليوم والإيتريوم والأوروبيوم - بالفعل تطبيقات في الطب. جهاز المسح بالأشعة السينية مع نظير الثوليوم كمصدر لاختراق الأشعة بسيط للغاية وصغير. لا يحتاج الى مصدر طاقة ويزن بضعة كيلوغرامات فقط. تخيل كم هو ملائم حيث لا يوجد كهرباء بعد!
تم اكتشاف اكتشاف مثير بمساعدة نظير الثوليوم المشع بواسطة علماء الآثار الإنجليز. وجدوا خوذة آشورية برونزية من القرن التاسع قبل الميلاد. تقرر إجراء فحص بالأشعة السينية.لكن الخوذة لها شكل نصف كروي ، واتضح أنه من المستحيل استخدام جهاز الأشعة السينية التقليدي. ثم تم حقن مستحضر من الثوليوم داخل الخوذة ، ووضع فيلم بالخارج. عندما تم تطوير الفيلم ، أظهر بوضوح كتابة قديمة وعلامات رمزية ، تم محوها بمرور الوقت. ساعدت العناصر الأرضية النادرة المؤرخين.
|
| الأكاديمي د. ن. بريانيشنيكوف |
من المحتمل أن تكون أملاح التربة النادرة مغذيات دقيقة رائعة. في التربة التي تحتوي على مثل هذه الأملاح ، كان غلة بعض المحاصيل أعلى بكثير من المحاصيل العادية. لم يكن عبثًا أن أشار الأكاديمي دي إن بريانيشنيكوف إلى أن العناصر الأرضية النادرة الموجودة في أباتيت خيبيني لها تأثير مثمر على نمو النباتات.
الأتربة النادرة تصنع العجائب في صناعة الزجاج. بفضل إضافة السيريوم ، تكتسب النظارات القدرة على حجز الإشعاع المشع. نوافذ المراقبة للمفاعلات النووية مصنوعة من هذه الزجاجات. السيريوم هو أحد أفضل المواد لإزالة لون الزجاج. لكن زملائه الآخرين - النيوديميوم والبراسيوديميوم - يرسمون الزجاج بألوان مختلفة ، مما يمنحهم ألوانًا أرجوانية وخضراء دقيقة وظلال أخرى من الجمال المذهل. يخلق مزيج من النيوديميوم والبراسيوديميوم ما يسمى بتأثير الكسندريت: يتغير لون الزجاج الذي يحتوي على هذه المعادن اعتمادًا على ما إذا كانت الإضاءة نهارًا أو مساءً. تم أيضًا إنشاء فئة خاصة من زجاج اللانثانم للأجهزة البصرية الأكثر تعقيدًا.
تُستخدم العناصر الأرضية النادرة ومركباتها أيضًا في السيراميك والحراريات وهندسة الراديو والإلكترونيات اللاسلكية وهندسة الإضاءة والعديد من الفروع الأخرى لأحدث التقنيات.
قبل عشر سنوات ، كانت قصة استخدام اللانثانم وعائلته تتناسب مع صفحة صغيرة. اليوم ، مقال كبير لا يكفي لهذا.
بالطبع ، لم يتم الكشف بالفعل عن كل أسرار العناصر الأرضية النادرة. في أرخبيلهم اليوم ، توجد جزر ، يمكن للمرء أن يقول ، لم تطأ قدم أحد عليها - عناصر لم يتم الحصول عليها بعد في شكل نقي وبكميات كبيرة بما فيه الكفاية ...
جافريلوفا ن.
|
