რამდენად იშვიათია დედამიწის ელემენტები თანამედროვე ტექნოლოგიას

ფრანკ ჰერბერტის კოსმოსურ ოპერაში "დუნები", ძვირფასი ბუნებრივი ნივთიერება, სახელწოდებით "სანელებლების ნარევი", ანიჭებს ადამიანებს, რომლებსაც აქვთ უზარმაზარი სამყაროს ნავიგაცია, რათა შეიქმნას ვარსკვლავთშორისი ცივილიზაცია. დედამიწაზე რეალურ ცხოვრებაში, ბუნებრივი ლითონების ჯგუფმა, რომელსაც ეწოდება იშვიათი დედამიწის ელემენტები, შესაძლებელი გახადა თანამედროვე ტექნოლოგია. თითქმის ყველა თანამედროვე ელექტრონული პროდუქტის ამ საკვანძო კომპონენტებზე მოთხოვნა მკვეთრად იზრდება.

იშვიათი დედამიწებიდააკმაყოფილეთ ათასობით სხვადასხვა საჭიროება - მაგალითად, ცერიუმი გამოიყენება როგორც კატალიზატორი ზეთის დახვეწისთვის, ხოლოკადოლინიუმიხაფანგები ნეიტრონებს ბირთვულ რეაქტორებში. მაგრამ ამ ელემენტების ყველაზე თვალსაჩინო უნარი მათ ლუმინესცენტსა და მაგნიტიზმშია.

ჩვენ ვეყრდნობით იშვიათ დედამიწას, რომ შევადგინოთ ჩვენი ჭკვიანი ტელეფონის ეკრანი, ვიყენოთ ფლუორესცენტი, რათა გამოვავლინოთ ევრო ბანკნოტების ნამდვილობა და სიგნალები ზღვის ფსკერზე გადავიტანოთ ოპტიკური ბოჭკოვანი კაბელების საშუალებით. ისინი ასევე აუცილებელია მსოფლიოში ზოგიერთი ძლიერი და საიმედო მაგნიტის წარმოებისთვის. ისინი წარმოქმნიან ხმის ტალღებს თქვენს ყურსასმენებში, აძლიერებენ ციფრულ ინფორმაციას სივრცეში და ცვლის თერმული საძიებო რაკეტების ტრაექტორიას. იშვიათი დედამიწა ასევე ხელს უწყობს მწვანე ტექნოლოგიების განვითარებას, როგორიცაა ქარის ენერგია და ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებები, და შეიძლება წარმოქმნას კვანტური კომპიუტერის ახალი კომპონენტები. სტივენ ბოიდი, სინთეზური ქიმიკოსი და დამოუკიდებელი კონსულტანტი, ამბობს: ”ეს სია უსასრულოა. ისინი ყველგან არიან

იშვიათი დედამიწა ეხება ლანტანიდის ლუტეტიუმს და 14 ელემენტს Lanthanum- სა დაyttrium, რომლებიც ხშირად გვხვდება იმავე ანაბრში და აქვთ ქიმიური თვისებები, რომლებიც ლანტანიდის მსგავსია. ამ ნაცრისფერიდან ვერცხლისფერი ფერის ლითონებს, როგორც წესი, აქვთ პლასტიურობა და მაღალი დნობის და დუღილის წერტილები. მათი საიდუმლო სიძლიერე მათ ელექტრონებში მდგომარეობს. ყველა ატომს აქვს ბირთვი, რომელიც გარშემორტყმულია ელექტრონებით, რომლებიც ცხოვრობენ რეგიონში, რომელსაც ეწოდება ორბიტა. ბირთვიდან ყველაზე შორს მდებარე ორბიტაზე არსებული ელექტრონები არიან Valence Electron, რომლებიც მონაწილეობენ ქიმიურ რეაქციებში და ქმნიან ობლიგაციებს სხვა ატომებთან.

ლანტანიდის უმეტესობას აქვს ელექტრონების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ჯგუფი, სახელწოდებით "F- ელექტრონები", რომლებიც ცხოვრობენ ოქროს ზონაში ვალენტურ ელექტრონის მახლობლად, მაგრამ ოდნავ ახლოს ბირთვთან. ნევადის უნივერსიტეტის არაორგანული ქიმიკოსი ანა დე ბეტენკურის დიასმა თქვა: ”სწორედ ეს ელექტრონები იწვევს დედამიწის იშვიათი ელემენტების მაგნიტურ და სანათურ თვისებებს.”

იშვიათი დედამიწა 17 ელემენტის ჯგუფია (პერიოდულ ცხრილში ლურჯში მითითებულია). იშვიათი დედამიწის ელემენტების ქვესახეობას ეწოდება ლანტანიდი (ლუტეტიუმი, ლუ, პლუს ხაზი, რომელსაც ხელმძღვანელობსlanthanum, ლა). თითოეული ელემენტი შეიცავს ჭურვი, ჩვეულებრივ, F ელექტრონების შემცველობას, რაც ამ ელემენტებს აქვს მაგნიტური და მანათობელი თვისებები.