عناصر خاکی نادر چگونه فناوری مدرن را ممکن می سازد

در اپرا فضایی "Dunes" اپرا فرانک هربرت ، یک ماده طبیعی گرانبها به نام "مخلوط ادویه" مردم را با توانایی حرکت در جهان وسیع برای ایجاد یک تمدن بین ستاره ای به آنها می بخشد. در زندگی واقعی روی زمین ، گروهی از فلزات طبیعی به نام عناصر نادر زمین ، فناوری مدرن را امکان پذیر کرده است. تقاضا برای این مؤلفه های اصلی تقریباً تمام محصولات الکترونیکی مدرن به شدت در حال افزایش است.

زمین های نادرهزاران نیاز مختلف را برآورده کنید - به عنوان مثال ، از سریم به عنوان کاتالیزور برای پالایش روغن استفاده می شود ، در حالی کهگودولینتله نوترون ها را در راکتورهای هسته ای تله می کند. اما برجسته ترین توانایی این عناصر در لومینسانس و مغناطیس آنها نهفته است.

ما برای رنگ آمیزی صفحه تلفن هوشمند خود به زمین نادر متکی هستیم ، از فلورسانس برای نشان دادن صحت اسکناس های یورو و انتقال سیگنال ها در پایین دریا از طریق کابل های فیبر نوری استفاده می کنیم. آنها همچنین برای تولید برخی از قوی ترین و مطمئن ترین آهنرباهای جهان ضروری هستند. آنها امواج صوتی را در هدفون شما ایجاد می کنند ، اطلاعات دیجیتالی را در فضا تقویت می کنند و مسیر موشک های جستجوی حرارتی را تغییر می دهند. زمین نادر همچنین باعث توسعه فن آوری های سبز مانند انرژی بادی و وسایل نقلیه برقی می شود و حتی ممکن است اجزای جدیدی از رایانه کوانتومی تولید کند. استفان بوید ، شیمیدان مصنوعی و مشاور مستقل ، گفت: "این لیست بی پایان است. آنها همه جا هستند

زمین نادر به لانتانید لوتیوم و 14 عنصر بین لانتانوم ویدتیم، که اغلب در همان سپرده اتفاق می افتد و دارای خواص شیمیایی مشابه لانتانید است. این فلزات خاکستری تا نقره ای به طور معمول دارای انعطاف پذیری و نقاط ذوب و جوش زیاد هستند. قدرت مخفی آنها در الکترون های آنها نهفته است. تمام اتمها دارای هسته ای هستند که توسط الکترون ها احاطه شده اند ، که در منطقه ای به نام مدار ساکن هستند. الکترونهای موجود در مدار دورتر از هسته ، الکترون Valence هستند که در واکنشهای شیمیایی شرکت می کنند و با سایر اتمها پیوندهایی می کنند.

بیشتر لانتانید گروه مهمی دیگر از الکترون ها به نام "F-Electrons" دارند که در منطقه طلایی در نزدیکی الکترونی Valence زندگی می کنند اما کمی نزدیک به هسته هستند. Ana de Bettencourt Dias ، یک شیمیدان معدنی در دانشگاه نوادا ، رنو ، گفت: "این الکترونهای F است که باعث ایجاد خاصیت مغناطیسی و درخشان عناصر نادر زمین می شود."

زمین های نادر گروهی از 17 عنصر هستند (که به رنگ آبی در جدول تناوبی نشان داده شده است). زیر مجموعه ای از عناصر خاکی نادر Lanthanide نامیده می شود (لوتیوم، لو ، به علاوه خط به سرلانتان، LA). هر عنصر حاوی یک پوسته است که معمولاً حاوی الکترونهای F است که باعث می شود این عناصر دارای خاصیت مغناطیسی و درخشان باشند.