كيف تجعل العناصر الأرضية النادرة التكنولوجيا الحديثة ممكنة

في أوبرا فرانك هربرت الفضائية ، "الكثبان الرملية" ، وهي مادة طبيعية ثمينة تسمى "خليط التوابل" تمنح الناس مع القدرة على التنقل في الكون الشاسع لإنشاء حضارة بين النجوم. في الحياة الحقيقية على الأرض ، جعلت مجموعة من المعادن الطبيعية تسمى العناصر الأرضية النادرة التكنولوجيا الحديثة ممكنة. يزداد الطلب على هذه المكونات الرئيسية لجميع المنتجات الإلكترونية الحديثة بشكل حاد.

أرض نادرةتلبية الآلاف من الاحتياجات المختلفة - على سبيل المثال ، يتم استخدام السيريوم كمحفز لتكرير الزيتالجادولينيومالفخاخ النيوترونات في المفاعلات النووية. لكن قدرة هذه العناصر أبرزها تكمن في تلألؤها والمغناطيسية.

نعتمد على الأرض النادرة لتلوين شاشة هاتفنا الذكي ، ونستخدم مضانًا لإظهار صحة أوراق الأوراق الأوروبية ، ونقل إشارات في قاع البحر من خلال كابلات الألياف الضوئية. كما أنها ضرورية لتصنيع بعض من الأقوى والأكثر موثوقية في العالم. أنها تولد موجات صوتية في سماعات الرأس الخاصة بك ، وتعزيز المعلومات الرقمية في الفضاء ، وتغيير مسار صواريخ البحث الحراري. تعمل Rare Earth أيضًا على تعزيز تطوير التقنيات الخضراء ، مثل طاقة الرياح والسيارات الكهربائية ، وقد تنتج مكونات جديدة من الكمبيوتر الكم. قال ستيفن بويد ، وهو كيميائي صناعي ومستشار مستقل ، "هذه القائمة لا حصر لها. هم في كل مكان

تشير الأرض النادرة إلى اللوتيتيوم اللانثانيد و 14 عنصرًا بين اللانثانوم وyttrium، والتي تحدث غالبًا في نفس الرواسب ولها خصائص كيميائية مماثلة لانثانيد. هذه المعادن الرمادية إلى الفضة عادة ما تكون لها اللدونة ونقاط ذوبان وغليان عالية. قوته السرية تكمن في إلكتروناتهم. جميع الذرات لها نواة محاطة بالإلكترونات ، والتي توجد في منطقة تسمى المدار. الإلكترونات الموجودة في المدار أبعد من النوى هي الإلكترون التكافؤ ، والتي تشارك في التفاعلات الكيميائية وتشكل الروابط مع ذرات أخرى.

تحتوي معظم اللانثانيد على مجموعة أخرى مهمة من الإلكترونات ، تسمى "F-Electrons" ، والتي تعيش في المنطقة الذهبية بالقرب من إلكترون التكافؤ ولكنها قريبة قليلاً من النواة. وقالت آنا دي بيتينكورت دياس ، وهي كيميائي غير عضوي في جامعة نيفادا ، رينو: "هذه الإلكترونات التي تسبب خصائص مغناطيسية وحار للعناصر الأرضية النادرة".

الأرض النادرة هي مجموعة من 17 عنصرًا (يشار إليها باللون الأزرق على الجدول الدوري). تسمى مجموعة فرعية من العناصر الأرضية النادرة لانثانيد (اللوتيتيوم، لو ، بالإضافة إلى الخط الذي يرأسهلانثانوم، لا). يحتوي كل عنصر على قشرة ، وعادة ما تحتوي على الإلكترونات f ، مما يجعل هذه العناصر لها خصائص مغناطيسية ومضيئة.