Самый перспективный изотоп. Что такое ипподромный интеллект. Какую роль в названии элемента сыграли Древние римляне.
Обсуждаем лютеций: свойства, перспективы применения, производство.
Название и свойства
В 52 году до нашей эры войска Юлия Цезаря захватили крепость кельтского племени паризиев на реке Сена.
Основав на её месте важный торговый город, римляне назвали его Лютеция, что в переводе с латыни означает «место возле болота». Только в IV веке нашей эры Лютеция была переименована в Париж.
А потому, когда в 1907 году был открыт новый элемент, он был назван в честь родного города исследователя.
Это был предпоследний открытый редкоземельный металл (последним стал прометий).
Чистый лютеций (Lu) смогли выделить в 1953 году.
В таблице Менделеева в ряду лантаноидов он стоит на последнем месте. Среди этих элементов у него самый маленький по размеру атом. Это самый тяжёлый, самый твёрдый и самый тугоплавкий (1652°С) из редкоземельных металлов (РЗМ).
При нагревании имеет свойство взрываться.
Отделение металла от других РЗМ (в первую очередь от соседнего по таблице иттербия) – крайне сложный и затратный процесс, ведущий к высокой себестоимости производства металла. В силу этого лютецию находится очень мало применений в современном мире.
Применение
Потенциально лютеций и его соединения могут быть использованы в качестве катализатора в процессе крекинга нефти, для изготовления рентгеновских люминофоров, сцинтилляторов (преобразующих рентгеновское излучение в видимый свет), детекторов позитронно-эмиссионной томографии (метод визуализации в ядерной медицине), твёрдооксидных топливных элементов (ТОТЭ), высокоточных атомных часов и других направлениях.
Правильным будет сказать, что нишу широкомасштабного промышленного использования Lu только предстоит найти.
В том, что это однажды произойдёт нет никаких сомнений. Вполне вероятно, что это случится в России с учётом её запасов (о них чуть ниже).
Наиболее перспективными считаются исследования в области сверхпроводников, работающих при комнатных температурах и устройств энергонезависимой памяти. По последнему направлению ведутся несколько разработок, которые должны составить конкуренцию традиционной flash-памяти, например, так называемый ипподромный интеллект.
Добыча
Если не брать в расчёт упоминавшийся ранее прометий, то Lu – наименее распространённый в земной коре РЗМ. Его примерно в сто раз меньше, чем церия.
В то же время его больше, чем серебра, золота или металлов платиновой группы.
По данным U.S. Geological Survey, США, Австралия и Индия не извлекают лютеций.
Доля оксида лютеция среди добываемых в России РЗМ составляет 0,15% (что эквивалентно массе менее 4 тонн). По запасам она занимает второе место в мире после Китая.
В Китае лучшее «иттриевое» месторождение в провинции Гуандун содержит 1,8% Lu. В остальных доля лютеция колеблется в диапазоне 0,01-0,47%.
По крайне приблизительным оценкам, общая мировая добыча оксида лютеция составляет всего несколько десятков тонн в год.
Из Китая на мировой рынок лютеций и его соединения не поступают как минимум последние 9 лет и о какой-либо равновесной цене на него говорить не приходится.
Лютеций-177
В природе находится два изотопа Lu: лютеций-175 (97,5%) и лютеций-176 (2,5%).
Однако самым перспективным и востребованным является искусственный изотоп лютеций-177.
Производится путем облучения исходного материала нейтронами в ядерном реакторе.
Период полураспада – менее 7 дней.
Основная сфера применения – медицина. Способен точечно поражать злокачественную опухоль, не задевая здоровые ткани.
По некоторым оценкам, в 2021 году мировой объём торговли лютецием-177 составил более $50 млн. К 2027 году ожидается рост до $180 млн.
Россия – один из крупнейших игроков на этом рынке. Только в 2019 году одна из дочерних компаний «Росатома» увеличила экспорт в 10 раз.
Возможно, Вам также будет интересно:
Если узнали что-то новое, просьба оставить лайк. Если есть что добавить, пишите комментарий. Подпишитесь на канал, и мы обещаем ещё много интересного.
