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 Se ogni cella della tabella di Mendeleev viene confrontata con un'isola, questa è come un arcipelago. Il suo proprietario, il lantanio, ha dovuto fare spazio. Quindici elementi sono stati "schiacciati" nel suo appartamento ... Tuttavia, questo non è un capriccio del chimico. La natura è da biasimare.
È stata lei a dare a quindici elementi esattamente gli stessi gusci di elettroni esterni e, di conseguenza, le stesse proprietà chimiche. Pertanto, rompere lo stretto abbraccio dei gemelli non è stato facile. È vero, alcuni di loro sono stati ottenuti in una forma abbastanza pura nel secolo scorso, ma i chimici non hanno trovato proprietà particolarmente utili nei loro grani. Il gioco chiaramente non valeva la candela e quindici elementi di terre rare per molto tempo hanno lasciato la sfera dell'attenzione attiva degli scienziati.
È giunta la seconda metà del XX secolo, un periodo di rapido sviluppo senza precedenti della scienza e della tecnologia. Poi hanno "ricordato" circa quindici gemelli. Tuttavia, a quel punto altri due si erano uniti alla loro "associazione creativa". Sebbene l'ittrio e lo scandio occupassero celle separate della tavola di Mendeleev, furono anche attribuiti alla famiglia delle terre rare. C'era una buona ragione per questo: la comunanza delle proprietà.
Dall'altezza dell'aereo volante, il branco di cavalli sembra una solida nuvola scura. Anche gli elementi delle terre rare, solo "da lontano", sembravano gli stessi. Ognuno di loro ha il suo carattere speciale. Si è scoperto che il neodimio indurisce bene le leghe di magnesio leggero. Il cerio, assorbendo varie impurità contenute nel metallo disciolto, rende i lingotti più monolitici, le parti che ne sono costituite più affidabili. Ma soprattutto l'ittrio si è distinto. L'1% di questo metallo è stato aggiunto all'acciaio inossidabile e la sua temperatura di ossidazione è passata da 1093 a 1370 gradi. L'ittrio migliora anche le proprietà del cromo. Inoltre, altri cinque elementi delle terre rare hanno un effetto benefico sul cromo: praseodimio, neodimio, gadolinio, erbio e lutezio. Nuove leghe magnetiche sono state create utilizzando il disprosio. Le notevoli proprietà magnetiche di molti di questi elementi sono di eccezionale interesse scientifico.
I metalli delle terre rare vengono utilizzati anche nella tecnologia nucleare. Vari materiali di costruzione con cerio e neodimio si sono dimostrati molto utili per i reattori nucleari. I fisici sono stati accolti con entusiasmo da gadolinio, europio, samario, disprosio, che hanno la capacità di assorbire i neutroni termici in modo insolitamente attivo. Dai metalli di questo straordinario "quartetto" e dai loro composti si ricavano le bacchette per la regolazione e la protezione di emergenza dei reattori nucleari.
Anche gli isotopi radioattivi delle terre rare svolgono un lavoro utile. Uno degli isotopi del promezio si è rivelato particolarmente interessante. La sua emivita è di 2,6 anni. Emette radiazioni dalle quali è molto facile proteggersi. Naturalmente, un tale isotopo non poteva non interessare gli scienziati. Sulla sua base, iniziarono a essere prodotte batterie atomiche in miniatura e subminiatura. Il diametro di una batteria del genere è di circa un centesimo. Può essere infilato in un anello o in un gemello. Anche a temperature di circa cento gradi (più o meno), una batteria al promezio dura quasi cinque anni. Può alimentare una radio in miniatura o un apparecchio acustico.
Altri isotopi radioattivi delle terre rare - tulio, ittrio, europio - hanno già trovato applicazioni in medicina. L'apparato di scansione a raggi X con l'isotopo del tulio come fonte di raggi penetranti è estremamente semplice e piccolo. Non necessita di alimentazione e pesa solo pochi chilogrammi. Immagina quanto sia conveniente dove non c'è ancora elettricità!
Una scoperta interessante con l'aiuto dell'isotopo radioattivo tulio è stata fatta dagli archeologi inglesi. Hanno trovato un elmo assiro in bronzo del IX secolo a.C. Si è deciso di indagare sui raggi X.Ma l'elmo aveva una forma emisferica ed era impossibile usare un apparecchio a raggi X convenzionale. Quindi una preparazione di tulio è stata iniettata all'interno del casco e una pellicola è stata posizionata all'esterno. Quando il film è stato sviluppato, mostrava chiaramente scritte antiche e segni simbolici, cancellati dal tempo. Gli elementi delle terre rare hanno aiutato gli storici.
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| Accademico D. N. Pryanishnikov |
Probabilmente, i sali delle terre rare si riveleranno micronutrienti meravigliosi. Sul terreno contenente tali sali, la resa di alcune colture era molto più elevata rispetto a quelle ordinarie. Non è senza ragione che l'accademico D.N. Pryanishnikov ha sottolineato che le terre rare contenute nelle apatiti Khibiny hanno un effetto fruttuoso sullo sviluppo delle piante.
Gli elementi delle terre rare fanno miracoli nell'industria del vetro. Grazie all'aggiunta di cerio, i vetri acquisiscono la capacità di intrappolare le radiazioni radioattive. Le finestre di osservazione dei reattori nucleari sono realizzate con tali vetri. Il cerio è uno dei migliori materiali per la decolorazione del vetro. Ma gli altri suoi colleghi - neodimio e praseodimio - dipingono il vetro in diversi colori, conferendo loro una straordinaria bellezza viola pallido, verde e altre sfumature. Una miscela di neodimio e praseodimio crea il cosiddetto effetto alessandrite: gli occhiali con questi metalli cambiano colore a seconda che l'illuminazione sia diurna o serale. È stata inoltre creata una classe speciale di vetri al lantanio per i dispositivi ottici più sofisticati.
Gli elementi delle terre rare ei loro composti vengono utilizzati anche in ceramica, refrattari, ingegneria radio, elettronica radio, ingegneria dell'illuminazione e molti altri rami della tecnologia più recente.
Dieci anni fa, una storia sull'uso del lantanio e della sua famiglia poteva rientrare in una piccola pagina. Oggi un grande articolo non è sufficiente per questo.
Naturalmente, non tutti i segreti delle terre rare sono già stati rivelati. Nel loro arcipelago oggi ci sono isole che, si potrebbe dire, nessun piede dell'uomo ha calpestato - elementi che non sono stati ancora ottenuti in forma pura in quantità sufficientemente grandi ...
Gavrilova N.V.
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