钐

米拉Senthilingam

本周，一种罕见的有光泽的元素，其同位素的半衰期长得不可思议。请听理查德·科菲尔德的报道:

理查德Corfield

钐是一种稀土元素，它间接地成为第一个以活人命名的自然存在的化学元素。钐是从萨马尔斯克矿中分离出来的，萨马尔斯克矿是1847年在乌拉尔山脉南部的米亚斯小镇附近发现的。这种矿物是由德国矿物学家海因里希·罗斯以Vasili Evgrafovich Samarsky-Bykhovets的名字命名的，Vasili Evgrafovich Samarsky-Bykhovets在1845年至1861年期间担任俄罗斯采矿工程部队的参谋长，他曾给罗斯研究矿石样品。

虽然钐是由瑞士化学家Jean Charles Galissard de Marignac在1853年发现的，他第一次在钕中观察到它的尖锐吸收线，但直到1879年，法国化学家Paul Emile Lecoq de Boisbaudran才在巴黎使用来自北卡罗来纳州新发现的矿体的样品分离出钐。
钐是一种稀土金属银光泽。它在空气中氧化，在150摄氏度时自燃。稀土金属是17种化学元素的集合，其中包括钪，钇15个镧系元素。“稀土”一词简单地反映了这样一个事实:这些元素最初是从不常见的氧化物类矿物中分离出来的。今天，稀土金属在高科技电子设备的制造中越来越重要。

钐在萨马尔斯基矿的地质起源与其在地质科学中的重要性是完全一致的。钐有几种同位素，其中四种是稳定的，另几种是不稳定的。它们的半衰期很短，大约只有三秒，¹⁴⁷Sm,¹⁴⁸Sm和¹⁴⁹Sm的半衰期非常长。它是¹⁴⁷他是地质学分支学科“地质年代学”的关键人物。地质年代学是一门为矿物确定绝对日期的科学。¹⁴⁷Sm的半衰期长得惊人:1.06x10¹¹几年，或者说，1060亿年。即使按照地质学的标准，这个巨大的数字也是难以理解的，特别是如果我们记住宇宙本身只有不到140亿年的历史。因此，一公斤¹⁴⁷Sm会衰变为半公斤¹⁴⁷Sm在大约是宇宙持续时间的8倍的时间里!

考虑到地球和太阳系其他行星的年龄只有45亿年，为什么这种特殊的元素和同位素如此有用?部分原因是钐对钕衰变链对变质有很强的抵抗力，变质是一种地质过程，通过使沉积岩和火成岩受到高温或高压或两者兼而有之，将它们转变为其他岩石类型。这具有重新分配或分馏原始元素的效果。对于其他地质时计，如铀来引领或铷来锶这将重置衰变链时钟，使它们无用。从钐到钕就没有这个缺点。

钐在核工业中也有着悠久的历史。第二次世界大战后不久，位于印第安纳波利斯的化学巨头Eli Lilley开发了一种从矿石中分离钕的分馏结晶技术钆是这个过程的副产品吗¹⁴⁹Sm是一种强中子吸收剂，该产品被称为“Lindsay Mix”，作为核控制棒中子阻尼器的早期形式出售。即使在今天，钐仍被用作反应堆控制棒中的中子吸收剂;特别是当与铕和钆形成所谓的钐-铕-钆(SEG)精矿。

钐还有更温和的用途。这些包括其作为组件的使用碳电影工业中的弧光灯，以及制造具有高抗消磁能力的磁铁。这种基于钐的磁铁既适合耳机，也适合电吉他拾音器。最近开发的钐/钴(SmCo5)磁铁是目前合成材料中抗退磁能力最强的。氧化钐也用于光学玻璃吸收红外辐射以及涂料钙光学激光器中的氟化物晶体。

钐和其他稀土一样，在这个对高科技的依赖越来越严重的世界里，正变得越来越有价值。最近的报道凸显了人们的担忧，即中国正在囤积本国的稀土资源，以满足本国电子工业的需求。这肯定会推高钐和其他稀土元素的价格，因此可能是时候考虑购买股票期权了。对于一种首次在沙俄山区发现的元素来说，这已经很不错了，直到现在，它主要以其在测定奇异岩石年代方面的神秘作用而闻名。

米拉Senthilingham

所以尽快把那些钐股份买回来。以上是科学作家理查德·科菲尔德讲述钐元素的地质和技术用途。下周，我们继续讲镧系元素，来了解一种很难得到的元素。

西蒙棉花

当时，科学家们正在使用改进的技术，如部分结晶从混合物中获得单个镧系元素。1886年，勒科克是第一个发现这种病毒的人镝通过分离它的氧化物钬氧化物。他花了超过30次的时间来完成这项工作，所以他据此命名了这种元素，来自希腊语，dysprositos，意思是“很难得到”。

米拉Senthilingham

西蒙·科顿将在下周分享镝的化学性质和应用化学元素。在那之前，我是Meera Senthilingham，感谢大家的收听。