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 Si cada celda de la tabla de Mendeleev se compara con una isla, esta es como un archipiélago. Su propietario, el lantano, tuvo que hacer espacio. Quince elementos estaban "apiñados" en su apartamento ... Sin embargo, esto no es un capricho del químico. La naturaleza tiene la culpa.
Fue ella quien dio a quince elementos exactamente las mismas capas externas de electrones y, como consecuencia, las mismas propiedades químicas. Por tanto, romper el estrecho abrazo de los gemelos no fue fácil. Es cierto que algunos de ellos se obtuvieron en una forma bastante pura en el siglo pasado, pero los químicos no encontraron propiedades particularmente útiles en sus granos. El juego claramente no valía la pena, y quince elementos de tierras raras durante mucho tiempo dejaron la esfera de atención activa de los científicos.
Ha llegado la segunda mitad del siglo XX, una época de rápido desarrollo sin precedentes de la ciencia y la tecnología. Luego "recordaron" unos quince gemelos. Sin embargo, en ese momento dos más se habían unido a su "asociación creativa". Aunque el itrio y el escandio ocuparon celdas separadas de la tabla de Mendeleev, también se atribuyeron a la familia de las tierras raras. Había una buena razón para esto: propiedades comunes.
Desde la altura del avión en vuelo, la manada de caballos parece una nube oscura sólida. Los elementos de tierras raras también parecían iguales sólo "desde la distancia". Cada uno de ellos tiene su propio carácter especial. Resultó que el neodimio endurece bien las aleaciones ligeras de magnesio. El cerio, al absorber diversas impurezas contenidas en el metal disuelto, hace que los lingotes sean más monolíticos y que las piezas fabricadas con ellos sean más fiables. Pero especialmente el itrio se distinguió. El uno por ciento de este metal se agregó al acero inoxidable y su temperatura de oxidación saltó bruscamente de 1093 a 1370 grados. El itrio también mejora las propiedades del cromo. Además, cinco elementos más de tierras raras tienen un efecto beneficioso sobre el cromo: praseodimio, neodimio, gadolinio, erbio y lutecio. Se han creado nuevas aleaciones magnéticas utilizando disprosio. Las notables propiedades magnéticas de muchos de estos elementos son de excepcional interés científico.
Los metales de tierras raras también se utilizan en tecnología nuclear. Varios materiales de construcción de cerio y neodimio han demostrado ser muy útiles para reactores nucleares. Los físicos recibieron con entusiasmo gadolinio, europio, samario, disprosio, que tienen la capacidad de absorber neutrones térmicos con extraordinaria actividad. A partir de los metales de este notable "cuarteto" y sus compuestos, se fabrican varillas para el control y protección de emergencia de los reactores nucleares.
Los isótopos radiactivos de tierras raras también realizan un trabajo útil. Uno de los isótopos del prometio resultó ser especialmente interesante. Su vida media es de 2,6 años. Emite una radiación contra la que es muy fácil protegerse. Naturalmente, tal isótopo no podía dejar de interesar a los científicos. Sobre esta base, comenzaron a fabricarse baterías atómicas en miniatura y subminiatura. El diámetro de una batería de este tipo es de unos diez centavos. Se puede poner en un anillo o en un gemelo. Incluso a temperaturas de unos cien grados (más o menos), una batería de prometio dura casi cinco años. Puede alimentar una radio en miniatura o un audífono.
Otros isótopos radiactivos de tierras raras (tulio, itrio, europio) ya han encontrado aplicaciones en medicina. El aparato de exploración de rayos X con isótopo de tulio como fuente de rayos penetrantes es extremadamente simple y pequeño. No necesita fuente de alimentación y pesa solo unos pocos kilogramos. ¡Imagínese lo conveniente que es donde aún no hay electricidad!
Los arqueólogos ingleses hicieron un interesante descubrimiento con la ayuda del isótopo radiactivo tulio. Encontraron un casco asirio de bronce del siglo IX a. C. Se decidió investigarlo con rayos X.Pero el casco tenía una forma hemisférica y resultó imposible utilizar un aparato de rayos X convencional. Luego se inyectó una preparación de tulio dentro del casco y se colocó una película en el exterior. Cuando se reveló la película, mostraba claramente una escritura antigua y signos simbólicos, borrados por el tiempo. Los elementos de tierras raras han ayudado a los historiadores.
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| Académico D. N. Pryanishnikov |
Probablemente, las sales de las tierras raras resulten ser maravillosos micronutrientes. En suelos que contienen tales sales, el rendimiento de algunos cultivos fue mucho mayor que en los ordinarios. No sin razón el académico D.N. Pryanishnikov señaló que las tierras raras contenidas en las apatitas de Khibiny tienen un efecto fructífero en el desarrollo de las plantas.
Los elementos de tierras raras hacen maravillas en la industria del vidrio. Gracias a la adición de cerio, los vidrios adquieren la capacidad de atrapar la radiación radiactiva. Las ventanas de observación de los reactores nucleares están hechas de tales vidrios. El cerio es uno de los mejores materiales para la decoloración del vidrio. Pero sus otros colegas, neodimio y praseodimio, pintan el vidrio en diferentes colores, dándoles delicados tonos violeta, verde y otros de una belleza asombrosa. Una mezcla de neodimio y praseodimio crea el llamado efecto alejandrita: las gafas con estos metales cambian de color según la iluminación sea de día o de noche. También se ha creado una clase especial de vidrios de lantano para los dispositivos ópticos más complejos.
Los elementos de tierras raras y sus compuestos también se utilizan en cerámica, refractarios, ingeniería de radio, electrónica de radio, ingeniería de iluminación y muchas otras ramas de la última tecnología.
Hace diez años, una historia sobre el uso del lantano y su familia podía caber en una pequeña página. Hoy, un artículo extenso no es suficiente para esto.
Por supuesto, no se han revelado ya todos los secretos de las tierras raras. En su archipiélago de hoy hay islas que, se podría decir, no ha pisado ningún pie de hombre, elementos que aún no se han obtenido ni siquiera en forma pura en cantidades suficientemente grandes ...
Gavrilova N.V.
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