ตามชื่อของมัน “ดิสโพรเซียม” เป็นสิ่งที่หาได้ยาก

แนะนำ

ดิสโพรเซียมถูกแยกออกจากแทนทาลัมออกไซด์ได้สำเร็จเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2429 โดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส Paul Émile L. de Boisbaudran ในระหว่างที่ศึกษาแทนทาลัมออกไซด์ในปารีส เขาตั้งชื่อธาตุใหม่ว่า “Dysprosium” โดยอิงจากคำภาษากรีก Dysprositos (δυσπρόσιτος) ซึ่งแปลว่า “ยากที่จะได้มา” เพื่อเน้นถึงความหายากและความหายากของมัน

ดิสโพรเซียมในธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทป 7 ชนิด ได้แก่ ¹⁵⁶Dy, ¹⁵⁸Dy และ ¹⁶⁰Dy ถึง ¹⁶⁴Dy โดย ¹⁶⁴Dy เป็นไอโซโทปที่มีมากที่สุด นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่ามีไอโซโทปกัมมันตรังสีสังเคราะห์ขึ้น 29 ชนิด ค่าที่เสถียรที่สุดคือ ¹⁵⁴Dy ในขณะที่ค่าที่เสถียรน้อยที่สุดคือ ¹³⁸Dy ตัวหลักสำหรับการจับอิเล็กตรอนคือ ¹⁵²Dy และ ¹⁵⁹Dy ดิสโพรเซียมมีไอโซเมอร์นิวเคลียร์อย่างน้อย 11 ตัว โดยที่ไอโซเมอร์ที่เสถียรที่สุดคือ ^165mDy

ดิสโพรเซียมจัดอยู่ในอันดับที่ 9 ในบรรดาธาตุหายากในเปลือกโลก ส่วนใหญ่ผลิตได้จากการขุดทรายมอนาไซต์และแร่ซีเรียมฟลูออโรคาร์บอน ซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของฟอสเฟตต่างๆ หรือมีอยู่ในแร่ธาตุต่างๆ ในธรรมชาติ เช่น ฟอสเฟตเซโนไทม์ แร่ไนโอเบียมอิตเทรียมสีน้ำตาล แร่ซิลิกอนเบริลเลียมอิตเทรียม แร่ทองคำหายากสีดำ แร่ทองคำหายากที่ซับซ้อน แร่ยูเรเนียมแทนทาลัมไททาเนียมไนโอเบียม ฯลฯ จนกระทั่งในช่วงทศวรรษปี 1950 F. Spedding จากมหาวิทยาลัยไอโอวาสเตตในสหรัฐอเมริกาจึงได้แยกดิสโพรเซียมบริสุทธิ์โดยใช้เทคโนโลยีแลกเปลี่ยนไอออน

ดิสโพรเซียม

เลขอะตอม : 66

น้ำหนักอะตอม: 162.500 u

โครงสร้างอะตอม: โครงสร้างอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดของดิสโพรเซียมคือ 4f¹⁰ 6s² คุณสมบัติทางกายภาพ/เคมี: เป็นโลหะที่มีประกายเงินแวววาวและมีความอ่อนตัวพอที่จะตัดด้วยมีดได้ หากไม่มีความร้อนมากเกินไป การประมวลผลจะไม่เกิดประกายไฟ แม้สิ่งเจือปนในปริมาณเพียงเล็กน้อยก็สามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพของดิสโพรเซียมได้อย่างมาก

พื้นที่การใช้งานหลักของดิสโพรเซียม:

• วัสดุแม่เหล็กถาวร: การเติมดิสโพรเซียมสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุแม่เหล็กถาวรนีโอดิเมียมเพื่อเพิ่มแรงบีบบังคับ จึงปรับปรุงความทนทานต่อความร้อนของแม่เหล็กและทำให้สามารถสร้างสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งขึ้นได้สำหรับการใช้งานต่างๆ รวมถึงมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า กังหันลม ยานยนต์ไฟฟ้า ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ และอุปกรณ์แม่เหล็กต่างๆ
  
• กระจกออปติก: ใช้ในการผลิตกระจกออปติกสำหรับอุปกรณ์ออปติก เช่น เลนส์ออปติกประสิทธิภาพสูง ส่วนประกอบการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง และเลเซอร์ กระจกออปติกดิสโพรเซียมมีคุณสมบัติทางแสงที่ยอดเยี่ยม รวมถึงดัชนีการหักเหแสงและการกระจายแสงที่สูง
  
• แท่งควบคุมเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์: ¹⁶⁴Dy ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นวัสดุควบคุมเพื่อควบคุมอัตราการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ มีคุณสมบัติในการจับนิวตรอนที่ดี ซึ่งมีประโยชน์มากในการประยุกต์ใช้พลังงานนิวเคลียร์
  
• โลหะผสม: นาโนไฟเบอร์มีความแข็งแรงสูงและพื้นที่ผิวสูง และใช้เป็นสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะผสมบางชนิด เช่น การปรับปรุงความทนทานต่ออุณหภูมิสูง สิ่งนี้มีค่าในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการใช้งานที่อุณหภูมิสูง
  
• หน่วยความจำแบบแม่เหล็ก: เคยใช้เป็นวัสดุจัดเก็บข้อมูลในหน่วยความจำแบบแม่เหล็กบางส่วน แต่การใช้งานดังกล่าวลดน้อยลงเมื่อเทคโนโลยีมีการพัฒนามากขึ้น
  
• โลหะผสมแมกนีโตสตริกทีฟ: วัสดุที่มีคุณสมบัติแมกนีโตสตริกทีฟที่แข็งแกร่งที่สุดที่อุณหภูมิห้องคือ เทอร์ฟีนอล-ดี ซึ่งประกอบด้วยดิสโพรเซียม เหล็ก และเซอร์โคเนียม คุณสมบัติเหล่านี้สามารถใช้ในเครื่องแปลงสัญญาณ ท่อเรโซแนนซ์กลไกแบนด์กว้าง และหัวฉีดเชื้อเพลิงเหลวที่มีความแม่นยำสูง
  
• ตู้เย็นกำจัดแม่เหล็กแบบอะเดียแบติก: ใช้ผลึกเกลือดิสโพรเซียมพาราแมกเนติก เช่น ดิสโพรเซียมแกลเลียมการ์เนต (DGG), ดิสโพรเซียมอะลูมิเนียมการ์เนต (DAG) และดิสโพรเซียมเหล็กการ์เนต (DyIG)
  
• การใช้งานอื่นๆ: ฮาร์ดไดรฟ์คอมพิวเตอร์ เลเซอร์ หลอดไฟเมทัลฮาไลด์ อิตเทรียมอะลูมิเนียมการ์เนตที่เจือด้วยดิสโพรเซียม (Dy:YAG ใช้ในระบบวัดอุณหภูมิไฟเบอร์ออปติกเรืองแสง และ LED สีขาว ฯลฯ) ฯลฯ