От водорода до …? - [86]

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).

Легчайший из лантанидов

63. Европий — Europium (Eu)

Даже в словарях последнего выпуска об элементе «европий» сказано более чем кратко: «см. редкоземельные элементы». Европий к моменту издания энциклопедического словаря (1955 г.) еще не «заслуживал права» даже на несколько строк. В справочниках пишут кратко: открыт химиком Дэмерсэ в 1901 г., температура плавления 1150 °C, трудно отделяется от лантанидов.

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 лантанидов. 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 лантанидов. 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.

В честь финского химика

64. Гадолиний — Gadolinium (Gd)

Гадолинит — это минерал, содержащий целый ряд элементов. Главные из них нам уже знакомы. Это — бериллий, железо, кремний, кислород и небольшое количество редкоземельных элементов (церий, иттрий и др.). Черный или зеленовато-черный гадолинит, внешне похожий на асфальт или уголь, вначале назывался иттербитом, по месту своего нахождения в заброшенном карьере вблизи шведского городка Иттерби. Гадолинит — минерал сравнительно редкий, крупнейшие месторождения его находятся в Норвегии и Швеции. Название получил от имени финского профессора химии Ю. Гадолина, впервые исследовавшего этот минерал.

Впервые гадолинит (иттербит) был обнаружен в 1787 г. лейтенантом шведской армии Карлом Аррениусом, коллекционером минералов, любителем химии и минералогии.

Гадолинит оказался минералом, положившим начало длинному ряду исследований, неоднократно приносивших радость успехов и горечь неудач, замечательных достижений и роковых ошибок, истинных открытий и невольных заблуждений. И, безусловно, справедливо писал известный финский минеролог Флинт по адресу гадолинита, что этот минерал сыграл в истории неорганической химии значительно большую роль, чем какой-либо другой.

В 1880 г. в этом минерале швейцарским химиком Ж. Ш. Мариньяком был обнаружен элемент из семейства лантанидов. В 1886 г. новому элементу в память финского химика, члена-корреспондента Петербургской академии наук Ю. Гадолина, было присвоено название гадолиний. В природе гадолиния почти столько же, сколько и свинца, но в отличие от свинца гадолиний весьма рассеян в земной коре.