Самарий-Samarium (Sm). Европий - Europium (Eu)

В середине прошлого столетия на Алтае и Урале подвизался смотритель горного округа, инженер В. Е. Самарский. Талантами он не отличался, рабочих притеснял, жестоких наказаний не гнушался. Однажды рабочие принесли ему найденный в Ильменских горах неизвестный - минерал очень красивого бархатно-черного цвета. Присутствовавший при этом угодливый чиновник предложил назвать минерал самарскитом. Минерал поместили в коллекцию под этим названием. В 1879 г. минерал попал в руки французского химика Лекок-де-Буабодрана. Он нашел в минерале новый элемент и назвал его по имени минерала самарием.

В своих соединениях самарий - двухвалентный металл. У него проявлена, правда чрезвычайно слабо, радиоактивность. Он излучает альфа-частицы, переходя в неодим. Из химических элементов с порядковыми номерами до 83 только у самария наблюдается природная альфа-радиоактивность. Источник получения самария - редкоземельные минералы, в которых самарий находится совместно с другими элементами цериевой группы.

Исследованиями последних лет установлено, что в некоторых районах самарий содержится в гранитах, к тому же в заметных количествах. В среднем каждая тонна гранита содержит 17,3 г самария.

Стекло, содержащее окись самария, поглощает нейтроны. Уже одно это делает самарий ценнейшим материалом атомной техники (прозрачные блоки в защите атомного реактора).

Соединения самария применяются в качестве добавки (активатора) к материалу люминофоров, дающих одиночные вспышки. На грамм основного материала добавляют от одной тысячной до одной стотысячной доли грамма активатора. Подобные люминофоры используются при исследованиях инфракрасного излучения в астрономии, для обнаружения вредного радиоактивного излучения в ядерных лабораториях и т. д. В некоторых случаях все устройство имеет вид перстня.

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).

Европий - Europium (Eu)

Открыт химиком Дэмерсэ в 1901 г., температура плавления 1150°С, трудно отделяется от лантаноидов.

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 лантаноидов. 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 лантаноидов. 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.