Описание:
Диспрозий был впервые успешно выделен из оксида тантала в 1886 году французским химиком Полем Эмилем Л. де Буабодраном во время изучения оксида тантала в Париже. Он назвал новый элемент «Диспрозий», основываясь на греческом слове Dysprositos (δυσπρόσιτος), что означает «труднодоступный», чтобы подчеркнуть его редкость и дефицитность.
Диспрозий в природе состоит из семи изотопов: 156Dy, 158Dy и 160Dy по 164Dy, среди которых 164Dy является наиболее распространённым. Ученые обнаружили, что существует 29 искусственно синтезированных радиоактивных изотопов. Наиболее стабильным является 154Dy, а наименее стабильным — 138Dy. Основными для захвата электронов являются 152Dy и 159Dy. Диспрозий имеет по меньшей мере 11 ядерных изомеров, наиболее стабильным из которых является 165mDy.
Диспрозий занимает девятое место среди редкоземельных элементов в земной коре. В основном его добывают путем добычи монацитового песка и фторуглеродной цериевой руды, которые состоят из смеси различных фосфатов или существуют в различных минералах в природе, таких как фосфат ксенотима, бурая иттриево-ниобиевая руда, кремниевая бериллиевая иттриевая руда, черная редкая золотая руда, сложная редкая золотая руда, титано-танталово-ниобиевая урановая руда и т. д. Только в 1950-х годах Ф. Спеддинг из Университета штата Айова в США выделил чистый диспрозий с помощью технологии ионного обмена.
диспрозий
Атомный номер:66
Атомный вес: 162,500 а.е.м.
Атомная структура: Внешняя электронная структура диспрозия — 4f10 6s2.
Физические/химические свойства: Это металл с ярким серебристым блеском, достаточно мягкий, чтобы его можно было резать ножом. При отсутствии перегрева в процессе обработки не будет образовываться искр. Однако даже небольшое количество примесей может кардинально изменить физические свойства диспрозия.
Основные области применения диспрозия:
- Материалы для постоянных магнитов: Добавление диспрозия может улучшить магнитные свойства материалов для постоянных магнитов на основе неодима, увеличив коэрцитивную силу, тем самым улучшив термостойкость магнита и позволив ему генерировать более сильное магнитное поле для таких применений, как электродвигатели, генераторы, ветряные турбины, электромобили, жесткие диски и различные магнитные устройства.
- Оптическое стекло: используется при производстве оптического стекла для оптических устройств, таких как высокопроизводительные оптические линзы, компоненты волоконно-оптической связи и лазеры. Оптическое стекло на основе диспрозия обладает превосходными оптическими свойствами, включая высокий показатель преломления и дисперсию.
- Управляющие стержни ядерного реактора: 164Dy используется в ядерных реакторах в качестве управляющего материала для регулирования скорости ядерных реакций. Он обладает хорошими свойствами захвата нейтронов, что очень полезно в ядерной энергетике.
- Металлические сплавы: нановолокна обладают высокой прочностью и большой площадью поверхности и используются в качестве добавок для улучшения свойств некоторых металлических сплавов, например, для повышения стойкости к высоким температурам. Это ценно в аэрокосмической отрасли и в условиях высоких температур.
- Магнитная память: когда-то использовалась в качестве материала для хранения данных в некоторых магнитных запоминающих устройствах, но по мере развития технологий ее применение сократилось.
- Магнитострикционный сплав: Материалом с самыми сильными магнитострикционными свойствами при комнатной температуре является Терфенол-Д, состоящий из диспрозия, железа и циркония. Его свойства могут быть использованы в преобразователях, широкополосных механических резонансных трубках и высокоточных жидкотопливных форсунках.
- Адиабатический размагничивающий холодильник: используются парамагнитные кристаллы соли диспрозия, такие как диспрозиево-галлиевый гранат (DGG), диспрозиево-алюминиевый гранат (DAG) и диспрозиево-железный гранат (DyIG).
- Другие области применения: жесткие диски компьютеров, лазеры, металлогалогенные лампы, иттрий-алюминиевый гранат, легированный диспрозием (Dy:YAG, используемый в люминесцентных волоконно-оптических системах измерения температуры, белых светодиодах и т. д.) и т. д.