Самарий-Samarium (Sm). Европий -
Europium (Eu)В середине прошлого
столетия на Алтае и Урале подвизался смотритель горного округа,
инженер В. Е. Самарский. Талантами он не отличался, рабочих
притеснял, жестоких наказаний не гнушался. Однажды рабочие принесли
ему найденный в Ильменских горах неизвестный - минерал очень
красивого бархатно-черного цвета. Присутствовавший при этом
угодливый чиновник предложил назвать минерал самарскитом. Минерал
поместили в коллекцию под этим названием. В 1879 г. минерал попал в
руки французского химика Лекок-де-Буабодрана. Он нашел в минерале
новый элемент и назвал его по имени минерала самарием.
В своих соединениях самарий - двухвалентный
металл. У него проявлена, правда чрезвычайно слабо, радиоактивность.
Он излучает альфа-частицы, переходя в неодим. Из химических
элементов с порядковыми номерами до 83 только у самария наблюдается
природная альфа-радиоактивность. Источник получения самария -
редкоземельные минералы, в которых самарий находится совместно с
другими элементами цериевой группы.
Исследованиями последних лет установлено,
что в некоторых районах самарий содержится в гранитах, к тому же в
заметных количествах. В среднем каждая тонна гранита содержит 17,3 г
самария.
Стекло, содержащее окись самария, поглощает
нейтроны. Уже одно это делает самарий ценнейшим материалом атомной
техники (прозрачные блоки в защите атомного реактора).
Соединения самария применяются в качестве
добавки (активатора) к материалу люминофоров, дающих одиночные
вспышки. На грамм основного материала добавляют от одной тысячной до
одной стотысячной доли грамма активатора. Подобные люминофоры
используются при исследованиях инфракрасного излучения в астрономии,
для обнаружения вредного радиоактивного излучения в ядерных
лабораториях и т. д. В некоторых случаях все устройство имеет вид
перстня.
Не исключается возможность применения
самария и его сплавов для изготовления регулирующих стержней в
ядерных реакторах.
Как известно, управление ядерным котлом
(реактором) осуществляется с помощью стержней из кадмия или бористой
стали (кадмий и бор жадно поглощают нейтроны). Такие стержни,
находясь в реакторе, поглощают нейтроны, уменьшая число делений
атомов урана. Изменяя глубину погружения поглощающего стержня в
реактор, можно регулировать работу атомного котла.
Величина поглощения нейтронов каким-либо
материалом определяется так называемым поперечным сечением
радиационного захвата. Под ним понимают сечение сферы, описанной
вокруг ядра, попав в которую, нейтрон может быть захвачен. Таким
образом, ядру приписывается эффективная площадь мишени. Площадь
сечения, равную 1•10-24 см2, называют "барн", очевидно, чем она
больше, тем выше способность к захвату нейтронов. У самария величина
поперечного захвата составляет 6500 барн и превосходит значения ее
для кадмия (2500 барн) и бора (3000 барн).
Европий - Europium (Eu)
Открыт химиком Дэмерсэ в 1901 г.,
температура плавления 1150°С, трудно отделяется от лантаноидов.
Большинство химиков никогда не видели
соединений европия. Его в земной коре в 70 раз больше, чем серебра,
и в 1000 раз больше золота. Добавим для характеристики европия
следующее: обычная валентность - три, но в некоторых соединениях
бывает и двухвалентным. Соли окрашены в розоватый цвет. Выделить эти
соли в чистом виде из смеси с солями других редкоземельных удалось
лишь после длительной и хлопотливой работы в 1940 г.
Только этим можно объяснить, что в 1952 г.
1 кг окиси европия чистотой 98-99 % стоил в США 300 тысяч долларов,
причем окись европия продавалась партиями по ... 5 г.
Европий - самый легкий из лантаноидов. Его
плотность составляет 5,166 г/см3, т. е. почти в полтора раза меньше
железа. В последние годы радиоактивный изотоп - европий-155 (период
полураспада 1 год 250 суток) благодаря наличию гамма-излучений
используется в целях медицинской диагностики и дефектоскопии. Легкие
и портативные рентгенопросвечивающие аппараты, созданные на основе
радиоактивного изотопа европия, оказались очень удобными для
проверки качества тонкостенных металлических деталей. Просвечивание
гамма-лучами европия стальных изделий при толщине стенок до 15-20
мм, а также изделий из титановых сплавов до 30-40 мм и алюминиевых -
до 50-60 мм показывает, что европиевая гамма-дефектоскопия обладает
в 2-4 раза более высокой чувствительностью в сравнении с широко
используемыми радиоизотопами цезия и кобальта.
Европий -один из пяти элементов, которые
отличаются от всех остальных своих "родственников" большой
распыленностью. Даже в монацитовом песке его содержится не более
0,002 %.
Исключая лантан, церий, неодим и лютеций,
европий, несмотря на распыленность и редкость нахождения в природе,
изучен лучше всех остальных лантаноидов. Этому способствовал главный
химик Чикагской фирмы "Линдсей Лайт энд Кемикл К" Мак-Кой. Сумев в
результате упорного труда получить несколько сот граммов солей
европия, он, не скупясь, предоставлял их для исследования или давал
взаймы другим ученым, что освобождало исследователей от весьма
трудоемких методов выделения и очистки европия и давало возможность
непосредственно изучать его свойства.