|
 Αν κάθε κελί του πίνακα Mendeleev συγκρίνεται με ένα νησί, τότε αυτό είναι σαν ένα αρχιπέλαγος. Ο ιδιοκτήτης του - lanthanum - έπρεπε να κάνει χώρο. Δεκαπέντε στοιχεία «συμπιέστηκαν» στο διαμέρισμά του ... Ωστόσο, αυτό δεν είναι ιδιοτροπία του χημικού. Η φύση φταίει.
Ήταν εκείνη που έδωσε δεκαπέντε στοιχεία ακριβώς τα ίδια εξωτερικά κελύφη ηλεκτρονίων και, κατά συνέπεια, τις ίδιες χημικές ιδιότητες. Επομένως, το σπάσιμο της σφιχτής αγκαλιάς των διδύμων δεν ήταν εύκολο. Είναι αλήθεια ότι μερικά από αυτά αποκτήθηκαν σε μια αρκετά καθαρή μορφή τον περασμένο αιώνα, αλλά οι χημικοί δεν βρήκαν ιδιαίτερα χρήσιμες ιδιότητες τότε στους κόκκους τους. Το παιχνίδι σαφώς δεν άξιζε το κερί και δεκαπέντε στοιχεία σπάνιων γαιών για πολύ καιρό άφησαν τη σφαίρα της ενεργού προσοχής των επιστημόνων.
Το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα έχει έρθει - μια εποχή χωρίς προηγούμενο ταχείας ανάπτυξης της επιστήμης και της τεχνολογίας. Τότε «θυμήθηκαν» περίπου δεκαπέντε δίδυμα. Ωστόσο, μέχρι τώρα δύο ακόμη είχαν ενταχθεί στον «δημιουργικό σύλλογό τους». Αν και το ύττριο και το σκάνδιο καταλάμβαναν ξεχωριστά κελιά του πίνακα Mendeleev, αποδόθηκαν επίσης στην οικογένεια σπάνιων γαιών. Υπήρχε ένας καλός λόγος για αυτό - η ομοιότητα των ιδιοτήτων.
Από το ύψος του αεροπλάνου, το κοπάδι των αλόγων μοιάζει με ένα συμπαγές σκοτεινό σύννεφο. Στοιχεία σπάνιων γαιών, επίσης, μόνο "από απόσταση" φαινόταν το ίδιο. Κάθε ένα από αυτά έχει τον δικό του, ειδικό χαρακτήρα. Αποδείχθηκε ότι το νεοδύμιο σκληραίνει καλά τα ελαφριά κράματα μαγνησίου. Το δημήτριο, απορροφώντας διάφορες ακαθαρσίες που περιέχονται στο διαλυμένο μέταλλο, καθιστά τα πλινθώματα πιο μονολιθικά και μέρη κατασκευασμένα από αυτά πιο αξιόπιστα. Αλλά ειδικά το ύτριο διακρίθηκε. Ένα τοις εκατό αυτού του μετάλλου προστέθηκε σε ανοξείδωτο χάλυβα και η θερμοκρασία οξείδωσης αυξήθηκε από 1093 σε 1370 βαθμούς. Το ύττριο βελτιώνει επίσης τις ιδιότητες του χρωμίου. Επιπλέον, πέντε ακόμη στοιχεία σπάνιων γαιών έχουν ευεργετική επίδραση στο χρώμιο: praseodymium, neodymium, gadolinium, erbium και lutetium. Δημιουργήθηκαν νέα μαγνητικά κράματα με τη χρήση δυσπροσίου. Οι αξιοσημείωτες μαγνητικές ιδιότητες πολλών από αυτά τα στοιχεία έχουν εξαιρετικό επιστημονικό ενδιαφέρον.
Σπάνια μέταλλα χρησιμοποιούνται επίσης στην πυρηνική τεχνολογία. Διάφορα υλικά κατασκευής με δημήτριο και νεοδύμιο έχουν αποδειχθεί πολύ χρήσιμα για πυρηνικούς αντιδραστήρες. Οι φυσικοί υποδέχτηκαν με ενθουσιασμό το γαδολίνιο, το ευρωπίο, το σαμάριο, το δυσσπώσιο, τα οποία έχουν την ικανότητα να απορροφούν θερμικά νετρόνια με εξαιρετική δραστηριότητα. Από τα μέταλλα αυτού του αξιόλογου "κουαρτέτου" και των ενώσεών τους, κατασκευάζονται ράβδοι για τη ρύθμιση και την προστασία έκτακτης ανάγκης των πυρηνικών αντιδραστήρων.
Τα ραδιενεργά ισότοπα σπάνιων γαιών κάνουν επίσης χρήσιμη δουλειά. Ένα από τα ισότοπα προμηθίου αποδείχθηκε ιδιαίτερα ενδιαφέρον. Ο χρόνος ημίσειας ζωής του είναι 2,6 χρόνια. Εκπέμπει ακτινοβολία που είναι πολύ εύκολο να προστατευτεί. Φυσικά, ένα τέτοιο ισότοπο δεν θα μπορούσε να μην ενδιαφέρει τους επιστήμονες. Στη βάση του, άρχισαν να κατασκευάζονται ατομικές μπαταρίες μικροσκοπικών και υποβρύχιων. Η διάμετρος μιας τέτοιας μπαταρίας είναι περίπου μια δεκάρα. Μπορεί να γλιστρήσει σε δαχτυλίδι ή μανικετόκουμπα. Ακόμη και σε θερμοκρασίες περίπου εκατό βαθμών (συν ή πλην), μια μπαταρία προμηθίου διαρκεί σχεδόν πέντε χρόνια. Μπορεί να τροφοδοτήσει ένα μικροσκοπικό ραδιόφωνο ή ακουστικό βαρηκοΐας.
Άλλα ραδιενεργά ισότοπα σπάνιων γαιών - θούλιο, ύτριο, europium - έχουν ήδη βρει εφαρμογή στην ιατρική. Η συσκευή σάρωσης ακτίνων Χ με ισότοπο θείου είναι πηγή ακτινοβολίας διείσδυσης είναι εξαιρετικά απλή και μικρή. Δεν χρειάζεται τροφοδοσία και ζυγίζει μόνο μερικά κιλά. Φανταστείτε πόσο βολικό είναι εκεί όπου δεν υπάρχει ακόμα ηλεκτρικό ρεύμα!
Μια ενδιαφέρουσα ανακάλυψη με τη βοήθεια του ραδιενεργού ισότοπου θείου έγινε από Άγγλους αρχαιολόγους. Βρήκαν ένα χάλκινο ασσυριακό κράνος από τον 9ο αιώνα π.Χ. Αποφασίστηκε να διερευνηθεί η ακτινογραφία.Αλλά το κράνος είχε ημισφαιρικό σχήμα και αποδείχθηκε αδύνατο να χρησιμοποιηθεί μια συμβατική συσκευή ακτίνων Χ. Στη συνέχεια εγχύθηκε ένα σκεύασμα θείου μέσα στο κράνος και τοποθετήθηκε μια μεμβράνη έξω. Όταν αναπτύχθηκε η ταινία, έδειχνε σαφώς αρχαία σενάρια και συμβολικά σημάδια, που διαγράφηκαν με το χρόνο. Τα στοιχεία της σπάνιας γης βοήθησαν τους ιστορικούς.
|
| Ακαδημαϊκός D. N. Pryanishnikov |
Πιθανώς, τα άλατα των σπάνιων γαιών θα αποδειχθούν υπέροχα μικροθρεπτικά συστατικά. Σε έδαφος που περιέχει τέτοια άλατα, η απόδοση ορισμένων καλλιεργειών ήταν πολύ υψηλότερη από ό, τι στα συνηθισμένα. Δεν ήταν χωρίς λόγο ότι ο Ακαδημαϊκός D.N.Pryanishnikov επεσήμανε ότι οι σπάνιες γαίες που περιέχονται στους απατίτες του Khibiny έχουν καρποφόρα επίδραση στην ανάπτυξη των φυτών.
Οι σπάνιες γαίες λειτουργούν θαύματα στη βιομηχανία γυαλιού. Χάρη στην προσθήκη δημητρίου, τα γυαλιά αποκτούν την ικανότητα παγίδευσης ραδιενεργού ακτινοβολίας. Παράθυρα παρατήρησης πυρηνικών αντιδραστήρων είναι κατασκευασμένα από τέτοια γυαλιά. Το Cerium είναι ένα από τα καλύτερα υλικά για αποχρωματισμό γυαλιού. Όμως οι άλλοι συνάδελφοί του - νεοδύμιο και πρασεοδύμιο - χρωματίζουν το γυαλί σε διαφορετικά χρώματα, δίνοντάς τους ευαίσθητες μοβ, πράσινες και άλλες αποχρώσεις εκπληκτικής ομορφιάς. Ένα μείγμα νεοδυμίου και πρασεοδύμιου δημιουργεί το λεγόμενο φαινόμενο αλεξανδρίτη: τα γυαλιά με αυτά τα μέταλλα αλλάζουν χρώμα ανάλογα με το αν ο φωτισμός είναι μέρα ή βράδυ. Έχει δημιουργηθεί επίσης μια ειδική κατηγορία γυαλιών λανθανίου για τις πιο εξελιγμένες οπτικές συσκευές.
Τα στοιχεία σπάνιων γαιών και οι ενώσεις τους χρησιμοποιούνται επίσης σε κεραμικά, πυρίμαχα υλικά, ραδιομηχανική, ραδιοηλεκτρονικά, φωτιστικά και σε πολλά άλλα κλάδους της τελευταίας τεχνολογίας.
Πριν από δέκα χρόνια, μια ιστορία για τη χρήση του λανθανίου και της οικογένειάς της θα μπορούσε να χωρέσει σε μια μικρή σελίδα. Σήμερα, ένα μεγάλο άρθρο δεν είναι αρκετό για αυτό.
Φυσικά, δεν έχουν ήδη αποκαλυφθεί όλα τα μυστικά των σπάνιων γαιών. Στο αρχιπέλαγος τους σήμερα υπάρχουν νησιά που, κάποιος μπορεί να πει, κανένας άνθρωπος δεν έχει πατήσει πόδι - στοιχεία που δεν έχουν ακόμη ληφθεί σε καθαρή μορφή σε αρκετά μεγάλες ποσότητες ...
Gavrilova N.V.
|
