Ինչպես են հազվագյուտ երկրային տարրերը հնարավոր դարձնում ժամանակակից տեխնոլոգիաները

Ֆրենկ Հերբերտի «Դուններ» տիեզերական օպերայում թանկարժեք բնական նյութը, որը կոչվում է «համեմունքների խառնուրդ», մարդկանց օժտում է հսկայական տիեզերքով նավարկելու կարողությամբ՝ միջաստեղային քաղաքակրթություն հաստատելու համար:Երկրի վրա իրական կյանքում բնական մետաղների խումբը, որը կոչվում է հազվագյուտ հողային տարրեր, հնարավոր է դարձրել ժամանակակից տեխնոլոգիաները:Գրեթե բոլոր ժամանակակից էլեկտրոնային արտադրանքի այս հիմնական բաղադրիչների պահանջարկը կտրուկ աճում է:

Հազվագյուտ հողերբավարարում է հազարավոր տարբեր կարիքներ. օրինակ՝ ցերիումն օգտագործվում է որպես նավթի վերամշակման կատալիզատոր, մինչդեռgadoliniumթակարդում է նեյտրոնները միջուկային ռեակտորներում:Բայց այս տարրերի ամենաակնառու կարողությունը կայանում է նրանց լյումինեսցիայի և մագնիսականության մեջ:

Մենք հույս ունենք հազվագյուտ հողի վրա՝ գունավորելու մեր խելացի հեռախոսի էկրանը, ֆլյուորեսցենտային էներգիայի միջոցով՝ ցույց տալու եվրոյի թղթադրամների իսկությունը և օպտիկամանրաթելային մալուխների միջոցով ազդանշաններ փոխանցելու ծովի հատակին:Դրանք նաև անհրաժեշտ են աշխարհում ամենաուժեղ և հուսալի մագնիսներից մի քանիսի արտադրության համար:Նրանք ձայնային ալիքներ են առաջացնում ձեր ականջակալներում, ուժեղացնում են թվային տեղեկատվությունը տիեզերքում և փոխում ջերմային որոնման հրթիռների հետագիծը:Հազվագյուտ հողերը նաև խթանում են կանաչ տեխնոլոգիաների զարգացումը, ինչպիսիք են քամու էներգիան և էլեկտրական մեքենաները, և կարող են նույնիսկ արտադրել Quantum համակարգչի նոր բաղադրիչներ:Սթիվեն Բոյդը, սինթետիկ քիմիկոս և անկախ խորհրդատու, ասաց. «Այս ցուցակն անվերջ է:Նրանք ամենուր են

QQ截图20230705120656

Հազվագյուտ հողը վերաբերում է լանտանիդ լյուտեցիումին և լանթանի և 14 տարրերինիտրիում, որոնք հաճախ հանդիպում են նույն հանքավայրում և ունեն քիմիական հատկություններ, որոնք նման են լանտանիդին։Մոխրագույնից արծաթագույն այս մետաղները սովորաբար ունեն պլաստիկություն և բարձր հալման և եռման կետեր:Նրանց գաղտնի ուժը էլեկտրոնների մեջ է:Բոլոր ատոմներն ունեն միջուկ, որը շրջապատված է էլեկտրոններով, որոնք բնակվում են ուղեծր կոչվող տարածքում:Միջուկից ամենահեռու ուղեծրի էլեկտրոնները Վալենսի էլեկտրոններն են, որոնք մասնակցում են քիմիական ռեակցիաներին և կապեր են կազմում այլ ատոմների հետ։

Լանտանիդների մեծ մասն ունի էլեկտրոնների ևս մեկ կարևոր խումբ, որը կոչվում է «f-էլեկտրոններ», որոնք ապրում են ոսկե գոտում Վալենսի էլեկտրոնի մոտ, բայց մի փոքր մոտ միջուկին:Ռինոյի Նևադայի համալսարանի անօրգանական քիմիկոս Անա դե Բետանկուր Դիասը ասում է.

Հազվագյուտ հողերը 17 տարրերից բաղկացած խումբ են (պարբերական աղյուսակում նշված է կապույտ գույնով):Հազվագյուտ հողային տարրերի ենթաբազմությունը կոչվում է Լանտանիդ (լուտետիում, Lu, գումարած գիծը գլխավորում էլանթան, Լա).Յուրաքանչյուր տարր պարունակում է թաղանթ, որը սովորաբար պարունակում է f էլեկտրոններ, ինչը ստիպում է այս տարրերին ունենալ մագնիսական և լուսավոր հատկություններ:


Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-05-2023