الهافنيوم

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 11 صور
الموسوعة الحرة

الهافنيوم عنصر كيميائي ، رمزه Hf وعدده الذري 72. وهو فلز انتقالي رباعي التكافؤ ، لامع، ذو لون رمادي فضي ، يشبه كيميائياً الزركونيوم ، ويوجد في العديد من معادن الزركونيوم. تنبأ ديمتري مندليف بوجوده عام 1869، إلا أنه لم يُكتشف إلا عام 1922 على يد ديرك كوستر وجورج دي هيفيسي . سُمي الهافنيوم نسبةً إلى هافنيا ، الاسم اللاتيني لمدينة كوبنهاغن ، حيث اكتُشف. يُستخلص هذا العنصر فقط بفصله عن الزركونيوم ، ويأتي معظم إنتاج الهافنيوم في العالم من عمليات تُنتج الزركونيوم أيضاً. تستخدم هذه العمليات رواسب خام الرمال المعدنية الثقيلة ، والتي تشمل معادن الزركون والروتيل والإلمنيت ، وغيرها.

يُستخدم الهافنيوم غالبًا في سبائك النيكل ، وكان يُستخدم بكميات أكبر في إنتاج قضبان التحكم في المفاعلات النووية . يُعدّ الهافنيوم مادةً مثاليةً لامتصاص النيوترونات في قضبان التحكم في محطات الطاقة النووية نظرًا لمقطعه العرضي الكبير لامتصاص النيوترونات ، ولكنه في الوقت نفسه يتطلب إزالته من سبائك الزركونيوم المقاومة للتآكل والشفافة للنيوترونات، والتي تُستخدم في المفاعلات النووية . يتميز الهافنيوم بليونته ، ويُستخدم أيضًا في صناعة الخيوط والأقطاب الكهربائية . تستخدم بعض عمليات تصنيع أشباه الموصلات أكسيده في الدوائر المتكاملة بأبعاد 45 نانومترًا (1.8 × 10⁻⁶ بوصة ) وما دون، ويمكن أن تحتوي السبائك الفائقة المستخدمة في تطبيقات خاصة على الهافنيوم مع النيوبيوم أو التيتانيوم أو التنجستن . 

الهافنيوم النقي ليس سامًا ، ولكنه شديد الاشتعال لدرجة أنه يشتعل تلقائيًا في الهواء. تُنتج العديد من العمليات الصناعية المستخدمة في إنتاج الهافنيوم مخلفات قد تكون خطرة عند تسربها إلى البيئة، كما أن لبعض مركبات الهافنيوم مخاطرها الخاصة. وقد أثار أحد نظائر الهافنيوم النووية ، وهو 178m2 Hf، جدلًا واسعًا حول إمكانية استخدامه كسلاح، إلا أنه لم يُنتج بنجاح للاستخدام العملي.

صفات

الخصائص الفيزيائية

قطع من الهافنيوم

الهافنيوم معدن لامع فضي اللون، قابل للطرق [ 13 ] ، مقاوم للتآكل ، ويشبه الزركونيوم كيميائيًا [ 14 ] في امتلاكهما نفس عدد إلكترونات التكافؤ وانتماءهما لنفس المجموعة. كما أن تأثيراتهما النسبية متشابهة: فالتمدد المتوقع لنصف القطر الذري من الدورة 5 إلى 6 يُلغى تقريبًا بانكماش اللانثانيدات . يتحول الهافنيوم من شكله ألفا، وهو شبكة سداسية متراصة، إلى شكله بيتا، وهو شبكة مكعبة مركزية الجسم، عند درجة حرارة 2388 كلفن (2115 درجة مئوية؛ 3839 درجة فهرنهايت) [ 15 ] . تتأثر الخصائص الفيزيائية لعينات معدن الهافنيوم بشكل ملحوظ بشوائب الزركونيوم، وخاصة الخصائص النووية، نظرًا لصعوبة فصل هذين العنصرين بسبب تشابههما الكيميائي [ 14 ] .   

يُعدّ اختلاف الكثافة من أبرز الفروقات الفيزيائية بين هذين المعدنين ، إذ تبلغ كثافة الزركونيوم نصف كثافة الهافنيوم تقريبًا. ومن أهم الخصائص النووية للهافنيوم مقطعه العرضي العالي لالتقاط النيوترونات الحرارية ، والذي يفوق مثيله في الزركونيوم بثلاثة رتب مقدارية تقريبًا، [ 13 ] وقدرة نوى العديد من نظائر الهافنيوم المختلفة على امتصاص نيوترونين أو أكثر بسهولة . [ 14 ] ولأن الزركونيوم شفاف عمليًا للنيوترونات الحرارية، فإنه يُستخدم عادةً في المكونات المعدنية للمفاعلات النووية، وخاصةً في غلاف قضبان الوقود النووي . [ 14 ]

الخصائص الكيميائية

ثاني أكسيد الهافنيوم (HfO 2 )

يتفاعل الهافنيوم في الهواء مُكَوِّنًا طبقة واقية من أكسيد الهافنيوم في الطور أحادي الميل ، مما يمنع المزيد من التآكل . [ 16 ] مع ذلك، يتأثر المعدن بحمض الهيدروفلوريك وحمض الكبريتيك المركز، ويمكن أكسدته بالهالوجينات [ 17 ] أو حرقه في الهواء. ومثل معدن الزركونيوم، يمكن أن يشتعل الهافنيوم المُجزَّأ بدقة تلقائيًا في الهواء. [ 13 ] يتميز المعدن بمقاومته للقلويات المركزة . [ 17 ]

نتيجةً لانكماش اللانثانيدات ، تتشابه الخصائص الكيميائية للهافنيوم والزركونيوم لدرجة يصعب معها التمييز بينهما بناءً على اختلاف التفاعلات الكيميائية. وتُعدّ درجات انصهار وغليان المركبات، بالإضافة إلى قابليتها للذوبان في المذيبات، أبرز الاختلافات في الخصائص الكيميائية لهذين العنصرين المتشابهين. [ 18 ]

النظائر

تم رصد ما لا يقل عن 40 نظيرًا من الهافنيوم، تتراوح أعدادها الكتلية بين 153 و192. [ 19 ] أما النظائر الخمسة المستقرة فلها أعداد كتلية تتراوح بين 176 و180 شاملةً؛ ويتميز نظير الهافنيوم 174 البدائي بعمر نصف طويل جدًا.3.8 × 10 16 سنة. [ 11 ]

يبلغ عمر النصف للنظير المشع المنقرض 182 Hfيبلغ عمر النصف لهذا النظير 8.90  مليون سنة ، وهو نظير مهم يُستخدم لتتبع تكوين نوى الكواكب . [ 20 ] لا يوجد نظير مشع آخر له عمر نصف يزيد عن 1.87 سنة. [ 21 ]

كان نظير الهافنيوم 178m2، وهو الأطول عمراً (31 عاماً)، محور جدلٍ واسعٍ لسنواتٍ عديدةٍ حول إمكانية استخدامه كسلاح. ونظراً لطاقته العالية مقارنةً بالحالة الأرضية للهافنيوم 178 ، خضع هذا النظير للتدقيق لقدرته على إصدار أشعة غاما المستحثة ، والتي يُمكن تسليحها لإنتاج كمياتٍ كبيرةٍ من إشعاع غاما دفعةً واحدة. [ 22 ] وقد أُعيقت تطبيقات هذا النظير بسبب صعوبة إنتاجه دون تدميره فوراً [ 23 ]، فضلاً عن تكلفته الباهظة للغاية. [ 24 ]

حدوث

بلورة زركون (2×2 سم) من توكانتينز ، البرازيل

يُقدّر أن الهافنيوم يُشكّل ما بين 3.0 و4.8 جزء في المليون من كتلة القشرة الأرضية العليا . [ 25 ] : 5 [ 26 ] لا يوجد الهافنيوم كعنصر حر على الأرض، ولكنه يوجد مُتحدًا في محلول صلب مع الزركونيوم في مركبات الزركونيوم الطبيعية مثل الزركون ، ZrSiO4 ، والذي عادةً ما يحتوي على ما بين 1-4% من الزركونيوم مُستبدلًا بالهافنيوم. نادرًا ما تزداد نسبة الهافنيوم إلى الزركونيوم أثناء التبلور لتُعطي معدن الهافنون المُتماثل بنيويًا (Hf,Zr)SiO4 ، حيث تكون نسبة الهافنيوم الذرية أكبر من نسبة الزركونيوم. [ 27 ] يُطلق اسم قديم على نوع من الزركون يحتوي على نسبة عالية بشكل غير عادي من الهافنيوم، وهو الألفيت . [ 28 ]

تُعدّ رواسب خامات الرمال المعدنية الثقيلة ، والبيغماتيت ، لا سيما في البرازيل ومالاوي ، وتداخلات الكربوناتيت ، وخاصة رواسب كراون متعددة المعادن في جبل ويلد ، غرب أستراليا ، مصدراً رئيسياً لخامات الزركون (وبالتالي الهافنيوم) . كما تُعدّ طفات التراكيت ، التي تحتوي على سيليكات نادرة من الزركون والهافنيوم، مثل الإيودياليت أو الأرمسترونجيت ، في دوبو ، نيو ساوث ويلز ، أستراليا، مصدراً محتملاً للهافنيوم . [ 29 ]

إنتاج

طرف منصهر لقطب كهربائي استهلاكي من الهافنيوم يستخدم في فرن إعادة صهر بشعاع الإلكترون ، مكعب طول ضلعه 1 سم، وسبائك من الهافنيوم المؤكسد المعاد صهرها بشعاع الإلكترون (من اليسار إلى اليمين). 

تُنتج رواسب خامات المعادن الثقيلة، وخاصة خامات التيتانيوم الإلمنيت والروتيل ، معظم الزركونيوم المستخرج، وبالتالي معظم الهافنيوم أيضاً. [ 30 ] يُعد الزركونيوم معدناً جيداً لتغليف قضبان الوقود النووي، لما يتمتع به من خصائص مرغوبة، كانخفاض مقطع امتصاص النيوترونات فيه، واستقراره الكيميائي الجيد عند درجات الحرارة العالية. مع ذلك، ونظراً لخصائص الهافنيوم في امتصاص النيوترونات، فإن وجود شوائب الهافنيوم في الزركونيوم يُقلل من فائدته بشكل كبير في تطبيقات المفاعلات النووية. لذا، يُعد الفصل شبه الكامل بين الزركونيوم والهافنيوم ضرورياً لاستخدامهما في الطاقة النووية. ويُعد إنتاج الزركونيوم الخالي من الهافنيوم المصدر الرئيسي للهافنيوم. [ 14 ]

سبائك الهافنيوم المؤكسدة التي تُظهر تداخل الأغشية الرقيقة

تتشابه الخصائص الكيميائية للهافنيوم والزركونيوم تقريبًا، مما يجعل فصلهما صعبًا. [ 31 ] لم تثبت الطرق المستخدمة في البداية - التبلور الجزئي لأملاح فلوريد الأمونيوم [ 32 ] أو التقطير الجزئي للكلوريد [ 33 ] - ملاءمتها للإنتاج على نطاق صناعي. بعد اختيار الزركونيوم كمادة لبرامج المفاعلات النووية في أربعينيات القرن العشرين، كان لا بد من تطوير طريقة فصل. طُوّرت عمليات الاستخلاص السائل-السائل باستخدام مجموعة واسعة من المذيبات، ولا تزال تُستخدم لإنتاج الهافنيوم. [ 34 ] تشمل الطرق الأخرى لتنقية الهافنيوم من الزركونيوم استخلاص الأملاح المنصهرة وتبلور فلوروزيركونات . [ 35 ] يُنتج حوالي نصف كمية الهافنيوم المصنّع كمنتج ثانوي لتكرير الزركونيوم. والمنتج النهائي للفصل هو كلوريد الهافنيوم (IV) . [ 36 ] يتم تحويل كلوريد الهافنيوم (IV) النقي إلى المعدن عن طريق الاختزال باستخدام المغنيسيوم أو الصوديوم ، كما هو الحال في عملية كرول . [ 37 ]

كلوريد الهافنيوم4+2المغنيسيوم→1100 ∘جHf+2كلوريد المغنيسيوم2{\displaystyle {\ce {HfCl4{}+2Mg->[1100~^{\circ }{\text{C}}]Hf{}+2MgCl2}}}

تُجرى عملية تنقية إضافية بواسطة تفاعل نقل كيميائي طوّره أركيل ودي بوير : في وعاء مغلق، يتفاعل الهافنيوم مع اليود عند درجة حرارة 500 درجة مئوية (900 درجة فهرنهايت) ، مُكَوِّنًا يوديد الهافنيوم (IV) ؛ عند سلك من التنجستن عند درجة حرارة 1700 درجة مئوية (3100 درجة فهرنهايت) ، يحدث التفاعل العكسي بشكل تفضيلي، ويتفكك اليود والهافنيوم المرتبطان كيميائيًا إلى عناصرهما الأصلية. يُشكِّل الهافنيوم طبقة صلبة على سلك التنجستن، ويمكن لليود أن يتفاعل مع المزيد من الهافنيوم، مما يؤدي إلى دوران ثابت لليود ويضمن بقاء التوازن الكيميائي لصالح إنتاج الهافنيوم. [ 18 ] [ 38 ]    

Hf+2أنا2→500 ∘جHfI4{\displaystyle {\ce {Hf{}+2I2->[500~^{\circ }{\text{C}}]HfI4}}}
HfI4→1700 ∘جHf+2أنا2{\displaystyle {\ce {HfI4->[1700~^{\circ }{\text{C}}]Hf{}+2I2}}}

المركبات الكيميائية

بسبب انكماش اللانثانيدات ، فإن نصف القطر الأيوني للهافنيوم (IV) (0.78  أنغستروم) يكاد يكون مطابقًا لنصف القطر الأيوني للزركونيوم (IV) (0.79 أنغستروم ). [ 39 ] ونتيجةً لذلك، تتمتع مركبات الهافنيوم (IV) والزركونيوم (IV) بخصائص كيميائية وفيزيائية متشابهة جدًا. [ 39 ] يميل الهافنيوم والزركونيوم إلى التواجد معًا في الطبيعة، ويجعل تشابه أنصاف أقطارهما الأيونية فصلهما كيميائيًا أمرًا صعبًا. يميل الهافنيوم إلى تكوين مركبات غير عضوية في حالة الأكسدة +4. تتفاعل الهالوجينات معه لتكوين رباعي هاليدات الهافنيوم. [ 39 ] عند درجات حرارة أعلى ، يتفاعل الهافنيوم مع الأكسجين والنيتروجين والكربون والبورون والكبريت والسيليكون . [ 39 ] كما تُعرف بعض مركبات الهافنيوم في حالات أكسدة أقل . [ 40 ] 

يُستخدم كلوريد الهافنيوم (IV) ويوديد الهافنيوم (IV) في إنتاج وتنقية معدن الهافنيوم. وهما مادتان صلبتان متطايرتان ذات بنية بوليمرية. [ 18 ] وتُعدّ هذه الهاليدات الرباعية موادًا أولية لمركبات الهافنيوم العضوية المختلفة ، [ 41 ] ويُستخدم كلوريد الهافنيوم (IV) تحديدًا في صناعة الإلكترونيات الدقيقة كمصدر لأكسيد الهافنيوم في ترسيب الطبقات الذرية ، على غرار كلوريد الزركونيوم (IV) . [ 42 ]

أكسيد الهافنيوم الأبيض (HfO₂ ) ، ذو درجة انصهار تبلغ 2812 درجة مئوية (3085 كلفن؛ 5094 درجة فهرنهايت) ودرجة غليان تقارب 5100 درجة مئوية (5400 كلفن؛ 9200 درجة فهرنهايت) ، يشبه الزركونيا إلى حد كبير ، ولكنه أكثر قاعدية قليلاً. [ 18 ] يُعد كربيد الهافنيوم أكثر المركبات الثنائية المعروفة مقاومةً للحرارة ، حيث تتجاوز درجة انصهاره 3890 درجة مئوية (4163 كلفن؛ 7034 درجة فهرنهايت) ، بينما يُعد نتريد الهافنيوم أكثر نتريدات المعادن المعروفة مقاومةً للحرارة، حيث تبلغ درجة انصهاره 3310 درجة مئوية (3583 كلفن؛ 5990 درجة فهرنهايت) . [ 39 ] يتميز كربونات نتريد الهافنيوم بأعلى درجة انصهار معروفة لأي مادة، والتي تم تأكيدها تجريبياً بأنها تتجاوز 4000 درجة مئوية (4270 كلفن؛ 7230 درجة فهرنهايت) ، [ 43 ] بينما تتوقع الحسابات أن تكون درجة انصهاره 4110 درجة مئوية (4380 كلفن؛ 7430 درجة فهرنهايت) . [ 44 ]                  

تاريخ

التسجيل الفوتوغرافي لخطوط انبعاث الأشعة السينية المميزة لبعض العناصر

تنبأ ديمتري مندليف بوجود الهافنيوم عام 1869. ففي تقريره عن القانون الدوري للعناصر الكيميائية ، عام 1869، أشار مندليف ضمنيًا إلى وجود نظير أثقل للتيتانيوم والزركونيوم. عند صياغته للقانون عام 1871، اعتقد مندليف أن ترتيب العناصر يعتمد على كتلها الذرية، ووضع اللانثانوم (العنصر 57) في الموضع أسفل الزركونيوم. وقد تم تحديد الموضع الدقيق للعناصر وموقع العناصر المفقودة من خلال تحديد الوزن النوعي للعناصر ومقارنة خصائصها الكيميائية والفيزيائية. [ 45 ]

أظهرت دراسة طيف الأشعة السينية التي أجراها هنري موزلي عام 1914 وجود علاقة مباشرة بين خط الطيف والشحنة النووية الفعالة . وقد أدى ذلك إلى استخدام الشحنة النووية، أو العدد الذري للعنصر، لتحديد موقعه في الجدول الدوري. وبهذه الطريقة، حدد موزلي عدد اللانثانيدات ، وكشف عن وجود فجوات في تسلسل الأعداد الذرية عند الأعداد 43 و61 و72 و75. [ 46 ]

أدى اكتشاف الفجوات إلى بحثٍ مكثفٍ عن العناصر المفقودة. في عام 1914، ادعى العديد من الأشخاص اكتشاف العنصر بعد أن تنبأ هنري موزلي بوجود فجوة في الجدول الدوري للعنصر 72 الذي لم يكن قد اكتُشف آنذاك. [ 47 ] أكد جورج أوربان أنه وجد العنصر 72 ضمن العناصر الأرضية النادرة في عام 1907، ونشر نتائجه حول السلتيوم في عام 1911. [ 48 ] لم تتطابق الأطياف ولا السلوك الكيميائي الذي ادعى وجوده مع العنصر الذي تم اكتشافه لاحقًا، ولذلك رُفض ادعاؤه بعد جدلٍ طويل الأمد. [ 49 ] يعود جزء من الجدل إلى تفضيل الكيميائيين للتقنيات الكيميائية التي أدت إلى اكتشاف السلتيوم ، بينما اعتمد الفيزيائيون على استخدام طريقة مطيافية الأشعة السينية الجديدة التي أثبتت أن المواد التي اكتشفها أوربان لا تحتوي على العنصر 72. [ 49 ] في عام 1921، اقترح تشارلز ر. بوري [ 50 ] [ 51 ] أن العنصر 72 يشبه الزركونيوم، وبالتالي فهو ليس جزءًا من مجموعة العناصر الأرضية النادرة. وبحلول أوائل عام 1923، وافق نيلز بور وآخرون على رأي بوري. [ 52 ] [ 53 ] استندت هذه الاقتراحات إلى نظريات بور عن الذرة، والتي كانت مطابقة لنظريات الكيميائي تشارلز بوري، [ 50 ] ومطيافية الأشعة السينية لموزلي، والحجج الكيميائية لفريدريك بانيث . [ 54 ] [ 55 ]

بتشجيع من هذه الاقتراحات، ومن عودة ظهور ادعاءات أوربان عام 1922 بأن العنصر 72 هو عنصر من العناصر الأرضية النادرة التي اكتُشفت عام 1911، انطلق ديرك كوستر وجورج فون هيفيسي للبحث عن هذا العنصر الجديد في خامات الزركونيوم. [ 56 ] اكتشف العالمان الهافنيوم عام 1923 في كوبنهاغن، الدنمارك، مؤكدين بذلك تنبؤ مندليف الأصلي عام 1869. [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] وتم العثور عليه في نهاية المطاف في الزركون في النرويج من خلال تحليل طيف الأشعة السينية. [ 60 ] وقد سُمي العنصر بهذا الاسم نسبةً إلى الاسم اللاتيني لمدينة كوبنهاغن، هافنيا ، مسقط رأس نيلز بور . [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] تستخدم كلية العلوم بجامعة كوبنهاغن اليوم في شعارها صورة منمقة لذرة الهافنيوم. [ 64 ]

تم فصل الهافنيوم عن الزركونيوم من خلال إعادة التبلور المتكررة لفلوريدات الأمونيوم أو البوتاسيوم المزدوجة بواسطة فالديمار ثال جانتزن وفون هيفيسي. [ 32 ] وكان أنطون إدوارد فان أركيل ويان هندريك دي بوير أول من حضّر الهافنيوم المعدني بتمرير بخار رباعي يوديد الهافنيوم فوق سلك من التنجستن المسخن عام 1924. [ 33 ] [ 38 ] ولا تزال هذه العملية لتنقية الزركونيوم والهافنيوم بشكل تفاضلي مستخدمة حتى اليوم. [ 14 ]

في عام 1923، كانت ستة عناصر متوقعة لا تزال غائبة عن الجدول الدوري: العناصر 43 ( التكنيتيوم )، و61 ( البروميثيوم )، و85 ( الأستاتين )، و87 ( الفرانسيوم )، وهي عناصر مشعة لا توجد إلا بكميات ضئيلة في البيئة، [ 65 ] مما يجعل العنصرين 75 ( الرينيوم ) و72 (الهافنيوم) آخر عنصرين مستقرين تم اكتشافهما. اكتُشف عنصر الرينيوم عام 1908 على يد ماساتاكا أوغاوا ، على الرغم من أن عدده الذري حُدِّد بشكل خاطئ آنذاك، ولم يحظَ باعتراف عام من المجتمع العلمي حتى إعادة اكتشافه على يد والتر نوداك ، وإيدا نوداك ، وأوتو بيرغ عام 1925. وهذا ما يجعل من الصعب تحديد ما إذا كان الهافنيوم أو الرينيوم هو العنصر الذي اكتُشف أخيرًا. [ 66 ]

التطبيقات

يُستخدم جزء كبير من الهافنيوم المُنتَج في صناعة قضبان التحكم للمفاعلات النووية [ 34 ] وكمادة مضافة في سبائك النيكل لزيادة مقاومتها للحرارة. [ 13 ]

يقتصر استخدام الهافنيوم في التطبيقات التقنية لعدة أسباب. فهو يشبه الزركونيوم إلى حد كبير، وهو عنصر أكثر وفرة يُستخدم في معظم الحالات، ولم يكن الهافنيوم النقي متوفرًا على نطاق واسع حتى أواخر خمسينيات القرن الماضي، عندما أصبح منتجًا ثانويًا لحاجة الصناعة النووية إلى الزركونيوم الخالي من الهافنيوم. إضافةً إلى ذلك، يُعد الهافنيوم نادرًا ويصعب فصله عن العناصر الأخرى، مما يجعله باهظ الثمن. بعد كارثة فوكوشيما التي قللت الطلب على الزركونيوم الخالي من الهافنيوم، ارتفع سعر الهافنيوم بشكل ملحوظ من حوالي 500-600 دولار أمريكي/كجم  (227-272 دولارًا أمريكيًا/رطل) في عام 2014 إلى حوالي 1000 دولار أمريكي/كجم  (454 دولارًا أمريكيًا/رطل) في عام 2015. [ 67 ] ويمكن شراء منتجات الهافنيوم، مثل الأنابيب والصفائح المعدنية، بسعر 250 يورو /كجم  (170 دولارًا أمريكيًا/رطل) في عام 2009. [ 13 ]

المفاعلات النووية

تستطيع نوى العديد من نظائر الهافنيوم امتصاص عدة نيوترونات، مما يجعل الهافنيوم مادةً مثاليةً لقضبان التحكم في المفاعلات النووية. يبلغ مقطع امتصاص النيوترونات فيه (تكامل رنين الامتصاص I₀ ≈ 2000 بارن) [ 68 ] حوالي 600 ضعف مقطع الزركونيوم (ومن العناصر الأخرى التي تُعد ماصةً جيدةً للنيوترونات في قضبان التحكم الكادميوم والبورون ). تسمح خصائصه الميكانيكية الممتازة ومقاومته الاستثنائية للتآكل باستخدامه في البيئة القاسية لمفاعلات الماء المضغوط . [ 34 ] يستخدم مفاعل الأبحاث الألماني FRM II الهافنيوم كمادة ماصة للنيوترونات. [ 69 ] كما أنه شائع الاستخدام في المفاعلات العسكرية، وخاصةً في مفاعلات الغواصات البحرية الأمريكية، لإبطاء معدلات تدفق المفاعل المرتفعة جدًا. [ 70 ] [ 71 ] نادرًا ما يُعثر عليه في المفاعلات المدنية، ويُعدّ قلب المفاعل الأول لمحطة شيبينغبورت للطاقة الذرية (وهو مفاعل بحري مُحوّل) استثناءً بارزًا. [ 72 ]

السبائك

فوهة صاروخية تحتوي على الهافنيوم خاصة بوحدة أبولو القمرية في الزاوية اليمنى السفلى

يُستخدم الهافنيوم في سبائك مع الحديد والتيتانيوم والنيوبيوم والتنتالوم ومعادن أخرى. ومن السبائك المستخدمة في فوهات دافعات الصواريخ السائلة ، مثل المحرك الرئيسي لمركبات أبولو القمرية ، سبيكة C103 التي تتكون من 89 % نيوبيوم و 10% هافنيوم و1% تيتانيوم. [ 73 ]

تؤدي إضافة كميات صغيرة من الهافنيوم إلى زيادة التصاق طبقات الأكسيد الواقية على سبائك النيكل. وبذلك، تُحسّن مقاومة التآكل ، خاصةً في ظل ظروف درجات الحرارة الدورية التي تُؤدي إلى تكسر طبقات الأكسيد، وذلك عن طريق إحداث إجهادات حرارية بين المادة الأساسية وطبقة الأكسيد. [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] ويمكن لسبيكة تحتوي على 1% فقط من الهافنيوم أن تتحمل درجات حرارة أعلى بمقدار 50 درجة مئوية (90 درجة فهرنهايت) من نفس السبيكة الخالية من الهافنيوم. [ 13 ]  

المعالجات الدقيقة

تُستخدم مركبات الهافنيوم كعوازل في بوابات الترانزستورات في  الجيل 45 نانومتر (وما دونه) من الدوائر المتكاملة من إنتل وآي بي إم وغيرهما. [ 77 ] [ 78 ] تُعدّ مركبات أكسيد الهافنيوم مواد عازلة عملية ذات ثابت عزل كهربائي عالٍ ، مما يسمح بتقليل تيار التسرب عبر البوابة، وبالتالي تحسين الأداء على هذه المقاييس. [ 79 ] [ 80 ] [ 81 ]

الكيمياء الجيولوجية النظائرية

تُستخدم نظائر الهافنيوم واللوتيتيوم أيضًا في الجيوكيمياء النظائرية والتطبيقات الجيولوجية الزمنية ، وتحديدًا في تأريخ اللوتيتيوم-الهافنيوم . وغالبًا ما تُستخدم كمتتبع للتطور النظائري لغلاف الأرض عبر الزمن. [ 82 ] ويعود ذلك إلى أن اللوتيتيوم -176 يتحلل إلى الهافنيوم -176 بنصف عمر يبلغ حوالي 37 مليار سنة. [ 83 ] [ 84 ] [ 85 ]

في معظم المواد الجيولوجية، يُعد الزركون المضيف الرئيسي للهافنيوم (أكثر من 10000 جزء في المليون)، وغالبًا ما يكون محورًا لدراسات الهافنيوم في الجيولوجيا . [ 86 ] يُستبدل الهافنيوم بسهولة في الشبكة البلورية للزركون ، ولذلك فهو مقاوم جدًا لحركة الهافنيوم والتلوث. كما يتميز الزركون بنسبة Lu/Hf منخفضة للغاية، مما يجعل أي تصحيح للوتيتيوم الأولي ضئيلاً. على الرغم من إمكانية استخدام نظام Lu/Hf لحساب " العمر النموذجي "، أي الوقت الذي اشتُق فيه من خزان نظائري معين مثل الوشاح المستنفد ، إلا أن هذه "الأعمار" لا تحمل نفس الأهمية الجيولوجية التي تحملها تقنيات التأريخ الجيولوجي الأخرى، حيث غالبًا ما تُنتج النتائج مخاليط نظائرية، وبالتالي تُقدم متوسط ​​عمر المادة التي اشتُقت منها. [ 87 ] [ 88 ]

يُعدّ العقيق معدنًا آخر يحتوي على كميات كبيرة من الهافنيوم، ما يجعله مناسبًا لتحديد عمر الصخور. فنسبة اللوتيتيوم إلى الهافنيوم العالية والمتغيرة في العقيق تجعله مفيدًا في تحديد عمر الأحداث التحولية . [ 89 ] كما تستخدم مطيافية الكتلة هذه النسب لتحديد عمر العقيق المتكون من خلال الأحداث النارية . [ 90 ]

استخدامات أخرى

نظرًا لمقاومته للحرارة وميله للأكسجين والنيتروجين، يُعد الهافنيوم مادةً فعالةً لامتصاص الأكسجين والنيتروجين في المصابيح المملوءة بالغاز والمصابيح المتوهجة . كما يُستخدم الهافنيوم كقطب كهربائي في قطع البلازما لقدرته على إطلاق الإلكترونات في الهواء. [ 91 ] يمكن تحضير مركبات ميتالوسين الهافنيوم من رباعي كلوريد الهافنيوم وأنواع مختلفة من روابط السيكلوبنتاديين . ولعل أبسط ميتالوسينات الهافنيوم هو ثنائي كلوريد الهافنوسين. تُعد ميتالوسينات الهافنيوم جزءًا من مجموعة كبيرة من محفزات ميتالوسين المعادن الانتقالية للمجموعة الرابعة ، والتي تُستخدم عالميًا في إنتاج راتنجات البولي أوليفين مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين . [ 92 ] يمكن استخدام محفز بيريديل-أميدوهافنيوم في عملية البلمرة الانتقائية المتماثلة للبروبيلين، والتي يمكن دمجها بعد ذلك مع البولي إيثيلين لإنتاج بلاستيك مُعاد تدويره أكثر صلابة. [ 93 ]

كان المحتوى الطاقي العالي لنظير الهافنيوم 178m2 مصدر قلق لبرنامج ممول من وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA) في الولايات المتحدة. وخلص هذا البرنامج في نهاية المطاف إلى أن استخدام نظير الهافنيوم النووي 178m2 في بناء أسلحة عالية القدرة التفجيرية مزودة بآليات تشغيل بالأشعة السينية - وهو تطبيق لانبعاث أشعة غاما المستحث - غير مجدٍ اقتصاديًا نظرًا لتكلفته العالية وصعوبة تصنيعه. [ 23 ] انظر جدل الهافنيوم . [ 24 ]

يتم دراسة ثنائي سيلينيد الهافنيوم في مجال الإلكترونيات الدورانية بفضل موجة كثافة الشحنة والموصلية الفائقة . [ 94 ]

السمية والسلامة

الهافنيوم مادة قابلة للاشتعال التلقائي ، ولذلك يمكن أن تحترق جزيئاته الدقيقة تلقائيًا عند تعرضها للهواء. غالبًا ما يُبلل مسحوق الهافنيوم بما لا يقل عن 25% من وزنه ماءً ليكون آمنًا، فالمعدن غير قابل للذوبان في الماء. [ 97 ] تُعدّ معالجة الهافنيوم خطرة بشكل خاص نظرًا لاحتمالية تكوّن جزيئات دقيقة منه، والتي قد تتعرض فورًا لقوى الاحتكاك . نادرًا ما يتعرض معظم الناس للمركبات التي تحتوي على هذا المعدن. [ 98 ] لا يُعتبر المعدن النقي سامًا، على الرغم من ملاحظة تراكمه في الكبد عند حقنه في الفئران. [ 13 ] يجب التعامل مع مركبات الهافنيوم كما لو كانت سامة، لأن الأشكال الأيونية للمعادن عادةً ما تكون الأكثر عرضة للتسمم، كما أن التجارب على الحيوانات التي أُجريت على مركبات الهافنيوم محدودة. [ 98 ] يُعدّ كلٌّ من رابع كلوريد الهافنيوم ورباعي بروميد الهافنيوم ، اللذان يدخلان غالبًا في العمليات الصناعية التي تستخدم هذا العنصر، جديرين بالذكر، إذ يُطلق كلا المركبين أبخرة حمضية عند ملامستهما للماء ( حمض الهيدروكلوريك وحمض الهيدروبروميك ، على التوالي). إضافةً إلى ذلك، لوحظ أن رابع كلوريد الهافنيوم يُسبّب تلفًا في الكبد عند التعرّض لمستويات عالية منه. [ 13 ]

يمكن أن يتعرض الأفراد للهفنيوم في مكان العمل عن طريق التنفس والبلع وملامسة الجلد والعينين. في الولايات المتحدة، حددت إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) الحد القانوني ( الحد المسموح به للتعرض ) للهفنيوم ومركباته في مكان العمل بمتوسط ​​مرجح زمنيًا قدره 0.5  ملغم/م³ خلال يوم عمل مدته 8 ساعات. وقد حدد المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) الحد نفسه الموصى به للتعرض . [ 35 ] عند مستويات 50  ملغم/م³ ، يصبح الهفنيوم خطرًا مباشرًا على الحياة والصحة . [ 99 ]

نظرًا لارتباط معدن الزركون غالبًا بآثار من عنصري اليورانيوم والثوريوم المشعين ، فإن العمليات الكيميائية المدمرة المستخدمة لفصل الزركونيوم عن الهافنيوم قد تُطلق هذه العناصر المشعة ونواتج تحللها في البيئة، إلى جانب نفايات التفاعل الأخرى. علاوة على ذلك، فإن مسارات التخليق التي تتضمن الاستخلاص السائل-السائل تُدخل كلوريد الأمونيوم وكبريتات الأمونيوم إلى مخاليط التفاعل، والتي قد تُقلل، عند خروجها، من الأكسجين المتاح في مصادر المياه أو تُنتج السيانيدات إذا ما لامست مركبات تحتوي على الثيوسيانات . [ 13 ]

مراجع

  1. ↑ "الأوزان الذرية القياسية: الهافنيوم" . CIAAW . 2019.
  2. ↑ بروهاسكا، توماس؛ إيرجيهير، جوهانا؛ بينيفيلد، جاكلين؛ بوهلكه، جون ك.؛ تشيسون، ليزلي أ.؛ كوبلين، تايلر ب.؛ دينغ، تيبينغ؛ دان، فيليب جيه إتش؛ غرونينغ، مانفريد؛ هولدن، نورمان إي.؛ ماير، هارو إيه جيه (2022-05-04). "الأوزان الذرية القياسية للعناصر 2021 (تقرير فني من الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  3. 1 2 أربلاستر، جون دبليو. (2018). القيم المختارة للخواص البلورية للعناصر . ماتيريالز بارك، أوهايو: الجمعية الأمريكية للمعادن الدولية. ISBN 978-1-62708-155-9.
  4. ↑ يوجد Hf(–2) في Hf(CO) 2− 6 ؛ انظر جون إي. إليس (2003). "أنيونات كربونيل الفلز: من [Fe(CO) 4 ] 2− إلى [Hf(CO) 6 ] 2− وما بعدها†". Organometallics . 22 (17): 3322– 3338. doi : 10.1021/om030105l .
  5. ↑ يوجد الهافنيوم (0) في المركبين (η⁶- (1,3,5-tBu)₃C₆H₃)₂Hf و[(η⁵-C₅R₅Hf(CO)₄ ] ⁻ ،انظر: Chirik , PJ ; Bradley, CA ( 2007 ) . " 4.06 - معقدات الزركونيوم والهافنيوم في حالات الأكسدة من 0 إلى ii". الكيمياء العضوية الفلزية الشاملة III. من الأساسيات إلى التطبيقات . المجلد 4. دار النشر Elsevier Ltd.، الصفحات 697-739 . doi : 10.1016/B0-08-045047-4/00062-5 . ISBN   978-0-08-045047-6.
  6. ↑ تمت ملاحظة Hf(I) في أحادي بروميد الهافنيوم (HfBr)، انظر Marek, GS; ترويانوف، سي. تسيريلينيكوف السادس (1979). "الخصائص البلورية والديناميكية الحرارية لمونوبروميد الزركونيوم والهافنيوم / التركيب البلوري والخصائص الديناميكية الحرارية لأحادي بروميد الزركونيوم والهافنيوم" . Журнал неорганической цимии / المجلة الروسية للكيمياء غير العضوية (بالروسية). 24 (4): 890 – 893.
  7. 1 2 غرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. ص 28. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN   978-0-08-037941-8.
  8. ↑ ليد، د. ر.، محرر. (2005). "الحساسية المغناطيسية للعناصر والمركبات غير العضوية". دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (ملف PDF) (الطبعة 86 ). بوكا راتون (فلوريدا): مطبعة سي آر سي. رقم ISBN  0-8493-0486-5.
  9. ↑ ويست، روبرت (1984). سي آر سي، دليل الكيمياء والفيزياء . بوكا راتون، فلوريدا: دار نشر شركة المطاط الكيميائي. ص. E110. ISBN  0-8493-0464-4.
  10. ↑ كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  11. 1 2 بيلي، ب. بيرنابي، ر.؛ كابيلا، F.؛ كاراتشولو، V.؛ سيرولي، ر. إنسيكيتي، أ.؛ لوبنشتاين، م. ليونسيني، أ. ميرلو، V.؛ ناجورني، إس إس؛ ناهورانا، في في؛ نيسي، س.؛ وانغ ، ب. (يناير 2025). “قياس جديد لتحلل ألفا 174 هرتز”. الفيزياء النووية أ . 1053 122976. دوى : 10.1016/j.nuclphysa.2024.122976 .
  12. ↑ Kmak, KN; Neupane, S.; Kolos, K.; et al. (2025). "قياس نصف عمر نظير الهافنيوم -175 " . Physical Review C. 111 ( 024308). doi : 10.1103/PhysRevC.111.024308 . 
  13. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 نيلسن، رالف هـ.؛ ويلفينغ، جيرهارد (11 مارس 2003). "الهافنيوم ومركبات الهافنيوم". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . وايلي. ص 191-201 . doi : 10.1002/14356007.a12_559.pub2 . ISBN  978-3-527-30385-4أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2018-03-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-10-06 .
  14. 1 2 3 4 5 6 شيميل، جيه إتش (1977). دليل الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) بشأن الزركونيوم والهافنيوم . المجلد STP 639. فيلادلفيا: الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM ). الصفحات 1-5 . ISBN   978-0-8031-0505-8.
  15. ↑ أوهارا، أندرو؛ ديمكوف، ألكسندر أ. (2014). "انتشار الأكسجين والنيتروجين في الهافنيوم ألفا من المبادئ الأولى". رسائل الفيزياء التطبيقية . 104 (21): 211909. Bibcode : 2014ApPhL.104u1909O . doi : 10.1063/1.4880657 .
  16. ↑ سميلتزر، دبليو دبليو؛ سيمناد، إم تي (1957). "أكسدة الهافنيوم" . أكتا ميتالورجيكا . 5 (6): 328-334 . doi : 10.1016/0001-6160(57)90045-7 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2025-10-06 . تم الاسترجاع بتاريخ 2025-10-06 .
  17. 1 2 هولمز، د. ر. (2005-01-01)، "تآكل الهافنيوم وسبائك الهافنيوم" ، في كريمر، ستيفن د.؛ كوفينو، برنارد س. (محرران)، التآكل: المواد ، الجمعية الأمريكية للمعادن الدولية، ص 354-359 ، doi : 10.31399/asm.hb.v13b.a0003826 ، ISBN  978-1-62708-183-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-10-07
  18. 1 2 3 4 هولمان، أرنولد ف.؛ الأماكن القريبة : ويبيرج، نيلز (1985). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (في الألمانية) (91-100 ed.). والتر دي جرويتر . الصفحات من 1056 إلى 1057. دوى : 10.1515/9783110206845 . رقم ISBN   978-3-11-007511-3.
  19. ↑ هاك، ك.؛ تاراسوف، أ.ب.؛ تشودري، ب.؛ وآخرون (2023). "إنتاج واكتشاف نظائر غنية بالنيوترونات عن طريق تجزئة 198Pt ". مجلة Physical Review C. 108 ( 34608) 034608. Bibcode : 2023PhRvC.108c4608H . doi : 10.1103/PhysRevC.108.034608 . OSTI 1998848. S2CID 261649436 .   
  20. ↑ كلاين تي، ووكر آر جيه (أغسطس 2017). "نظائر التنجستن في الكواكب" . المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب . 45 (1): 389-417 . Bibcode : 2017AREPS..45..389K . doi : 10.1146/annurev - earth-063016-020037 . PMC 6398955. PMID 30842690 .  
  21. ↑ كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae . تاريخ الاسترجاع: 6 أكتوبر 2025 .
  22. ↑ تومسن، دي إي (1986). " ضخ الأمل في ليزر أشعة غاما" . أخبار العلوم . 130 (18): 276. doi : 10.2307/3970900 . ISSN 0036-8423 . JSTOR 3970900. مؤرشف من الأصل في 28 أغسطس 2025. تم الاسترجاع في 6 أكتوبر 2025 .  
  23. هسو ، هسياو-هوا؛ تالبيرت، ويلارد ل.؛ وارد، توم (5 مارس 2017). "تكوين وتدمير نظير Hf-178m2 بواسطة تفاعل النيوترونات" . مختبر لوس ألاموس الوطني . doi : 10.2172/1345954 . OSTI 1345954. مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2025. تم الاسترجاع في 6 أكتوبر 2025 . 
  24. 1 2 بيتر زيمرمان (يونيو 2007). "القصة الغريبة لقنبلة الهافنيوم: سرد شخصي" . الجمعية الفيزيائية الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2021. تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2016 .
  25. ↑ هايغارث، جون سي؛ غراهام، رونالد أ. (30-09-2013). ميشرا، براجيندرا (محرر). الزركونيوم والهافنيوم . هوبوكين، نيوجيرسي، الولايات المتحدة الأمريكية: جون وايلي وأولاده، ص 1-71 . doi : 10.1002/9781118788417.ch1 . ISBN  978-1-118-78841-7أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 17 مارس 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 مارس 2024 .
  26. ↑ وفرة العناصر في قشرة الأرض وفي البحر، دليل CRC للكيمياء والفيزياء، الطبعة 97 (2016-2017)، ص 14-17
  27. ↑Deer, William Alexander; Howie, Robert Andrew; Zussmann, Jack (1982). The Rock-Forming Minerals: Orthosilicates. Vol. 1A. Longman Group Limited. pp. 418–442. ISBN 978-0-582-46526-8.
  28. ↑Lee, O. Ivan (1928). "The Mineralogy of Hafnium". Chemical Reviews. 5 (1): 17–37. doi:10.1021/cr60017a002.
  29. ↑Chalmers, Ian (June 2007). "The Dubbo Zirconia Project"(PDF). Alkane Resources Limited. Archived from the original(PDF) on 2008-02-28. Retrieved 2008-09-10.
  30. ↑Gambogi, Joseph (2010). "2008 Minerals Yearbook: Zirconium and Hafnium". United States Geological Survey. Archived from the original on 2018-02-18. Retrieved 2021-11-11.
  31. ↑Larsen, Edwin M.; Fernelius, W. Conard; Quill, Laurence (1943). "Concentration of Hafnium. Preparation of Hafnium-Free Zirconia". Ind. Eng. Chem. Anal. Ed.15 (8): 512–515. doi:10.1021/i560120a015. Archived from the original on 2021-11-12. Retrieved 2021-11-12.
  32. 12van Arkel, A. E.; de Boer, J. H. (1924). "Die Trennung von Zirkonium und Hafnium durch Kristallisation ihrer Ammoniumdoppelfluoride (The separation of zirconium and hafnium by crystallization of their double ammonium fluorides)". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie (in German). 141: 284–288. doi:10.1002/zaac.19241410117. Archived from the original on 2021-11-12. Retrieved 2021-11-12.
  33. 1 2 فان آركيل, الإمارات العربية المتحدة ; دي بوير، ج.ه. (1924/12/23). "Die Trennung des Zirkoniums von anderen Metallen, einschließlich Hafnium, durch fraktionierte Distillation" [ فصل الزركونيوم عن المعادن الأخرى، بما في ذلك الهافنيوم، عن طريق التقطير التجزيئي ] . Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie (باللغة الألمانية). 141 (1): 289– 296. بيب كود : 1924ZAACh.141..289V . دوى : 10.1002/zaac.19241410118 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2021-11-12 . تم الاسترجاع بتاريخ 2021-11-12 .
  34. 1 2 3 هيدريك، جيمس ب. "الهافنيوم" (ملف PDF) . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 20 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 سبتمبر 2008 .
  35. 1 2 بينغهام، إيولا؛ كورسين، باربرا (31-07-2012). علم السموم لباتي . جون وايلي وأولاده. الصفحات 456-467 . ISBN  978-0-470-41081-3أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 16 أكتوبر 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أكتوبر 2025 .
  36. ↑ غريفيث، روبرت ف. (1952). "الزركونيوم والهافنيوم" . الكتاب السنوي للمعادن: المعادن والمعادن (باستثناء الوقود) . أول مصانع الإنتاج، مكتب المناجم. الصفحات 1162-1171 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 3 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 سبتمبر 2008 . 
  37. ↑ جيلبرت، إتش إل؛ بار، إم إم (1955). "دراسة أولية لفلز الهافنيوم باستخدام عملية كرول". مجلة الجمعية الكهروكيميائية . 102 (5): 243. doi : 10.1149/1.2430037 .
  38. 1 2 فان آركل، الإمارات؛ دي بوير، JH (1925). "Darstellung von Renem Titanium-، Zirkonium-، Hafnium- und Thoriummetall (إنتاج التيتانيوم النقي والزركونيوم والهافنيوم ومعدن الثوريوم)". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie (باللغة الألمانية). 148 : 345– 350. دوى : 10.1002/zaac.19251480133 .
  39. 1 2 3 4 5 "مختبر لوس ألاموس الوطني - الهافنيوم" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 سبتمبر 2008 .
  40. ↑ غرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. الصفحات 971-975 . doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN   978-0-08-037941-8.
  41. ↑ وايلز، بي سي؛ كوتس، آر إس بي؛ ويغولد، إتش. (1974-01-01)، "الفصل الرابع - المركبات العضوية الفلزية للزركونيوم (IV) والهافنيوم (IV)" ، في وايلز، بي سي؛ كوتس، آر إس بي؛ ويغولد، إتش. (محررون)، الكيمياء العضوية الفلزية للتيتانيوم والزركونيوم والهافنيوم ، الكيمياء العضوية الفلزية: سلسلة من الدراسات، دار النشر الأكاديمية، الصفحات 109-171 ، doi : 10.1016/b978-0-12-730350-5.50007-1 ، ISBN  978-0-12-730350-5تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-10-06
  42. ↑ تيك، يانيك لي (28 فبراير 2013). الكيمياء في الإلكترونيات الدقيقة . جون وايلي وأولاده. 1.2.3.3.2. ISBN 978-1-118-57812-4أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 25-10-2025 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-10-2025 .
  43. ↑ بوينيفيتش، في إس؛ نيبابوشيف، أأ؛ موسكوفسكيخ، دو؛ تروسوف، ج.ف. كوسكوف، كيلو فولت؛ فادشينكو، سان جرمان؛ روجاتشيف، AS؛ موكاسيان ، ع (2020-03-17). “تصنيع كربوناتريد الهافنيوم غير المتكافئة ذات درجة الحرارة العالية للغاية عن طريق تخليق الاحتراق وتلبد البلازما الشرارة”. السيراميك الدولية . 46 (10). إلسفير: 16068–16073 . دوى : 10.1016/j.ceramint.2020.03.158 . ردمك 0272-8842 . او سي ال سي 8596178549 . S2CID 216437833 .   
  44. ↑ داي، يو؛ زينغ، فانهاو؛ ليو، هونغهاو؛ غاو، يافانغ؛ يانغ، تشياوبين؛ تشين، مييان؛ هوانغ، روي؛ غو، يي (15 أكتوبر 2023). "تخليق مساحيق كربونات نتريد الهافنيوم ذات محتوى نيتروجين مُتحكم به عن طريق كربنة نتريد الهافنيوم لتحسين خصائص الاستئصال" . مجلة السيراميك الدولية . 49 (20): 33265-33274 . doi : 10.1016/j.ceramint.2023.08.035 . eISSN 1873-3956 . ISSN 0272-8842 . OCLC 9997899259. S2CID 260672783. مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2024 . تم الاسترجاع بتاريخ 2025-07-07 .    
  45. ↑ كاجي، ماسانوري (2002). "مفهوم مندليف للعناصر الكيميائية ومبادئ الكيمياء " (ملف PDF) . نشرة تاريخ الكيمياء . 27 : 4. doi : 10.70359/bhc2002v027p004 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 17 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 أغسطس 2008 .
  46. ↑ هيلبرون، جون ل. (1966). "أعمال إتش جي جيه موزلي". إيزيس . 57 (3): 336. doi : 10.1086/350143 . S2CID 144765815 . 
  47. ↑ هايمان، بي إم (1967). "موزلي والسلتيوم: البحث عن عنصر مفقود". حوليات العلوم . 23 (4): 249-260 . doi : 10.1080/00033796700203306 .
  48. ^ أوربين ، إم جي (1911). "Sur un nouvel élément qui compagne le lutécium et le scandium dans les terres de la gadolinite: le celtium (حول عنصر جديد يرافق اللوتيتيوم والسكانديوم في الجادولينيت: السيلتيوم)" . Comptes Rendus (بالفرنسية): 141. مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2021-04-28 . تم الاسترجاع 2008-09-10 .
  49. 1 2 ميلنيكوف، ف.ب. (1982). "بعض التفاصيل في تاريخ ما قبل اكتشاف العنصر 72". سنتوروس . 26 (3): 317-322 . Bibcode : 1982Cent...26..317M . doi : 10.1111/j.1600-0498.1982.tb00667.x .
  50. 1 2 كراغ، هيلج. "نظرية نيلز بور الذرية الثانية". دراسات تاريخية في العلوم الفيزيائية، المجلد 10، مطبعة جامعة كاليفورنيا، 1979، الصفحات 123-186، https://doi.org/10.2307/27757389 مؤرشف في 2022-10-17 في Wayback Machine .
  51. ↑ بوري، تشارلز ر. (1921). "نظرية لانغمير لترتيب الإلكترونات في الذرات والجزيئات" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 43 (7): 1602-1609 . Bibcode : 1921JAChS..43.1602B . doi : 10.1021/ja01440a023 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أغسطس 2019 .
  52. ↑ بور ، نيلز (يونيو 2008). نظرية الأطياف والتركيب الذري: ثلاث مقالات . كيسينجر. ص 114. ISBN  978-1-4365-0368-6.
  53. ↑ نيلز بور (11 ديسمبر 1922). "محاضرة نوبل: بنية الذرة" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 6 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 25 مارس 2021 .
  54. ^ بانيث، FA (1922). “نظام Dasperiodische (النظام الدوري)”. Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften 1 (باللغة الألمانية). ص. 362. 
  55. ↑ فيرنيليوس، دبليو سي (1982). "الهافنيوم" (ملف PDF) . مجلة التعليم الكيميائي . 59 (3): 242. رمز Bibcode : 1982JChEd..59..242F . doi : 10.1021/ed059p242 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 15 مارس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 سبتمبر 2009 .
  56. ^ أوربين ، إم جي (1922). "Sur les séries L du lutécium et de l'ytterbium et sur l'identification d'un Celtium avec l'élement de nombre atomique 72" [ سلسلة L من اللوتيتيوم إلى الإيتربيوم وتحديد العنصر 72 سيلتيوم ] . Comptes Rendus (بالفرنسية). 174 : 1347. مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2021-11-21 . تم الاسترجاع 2008-10-30 .
  57. ↑ «عالمان دنماركيان يكتشفان عنصرًا جديدًا، الهافنيوم - ويكشفان عنه من خلال تحليل طيف خام يحتوي على الزركونيوم»، صحيفة نيويورك تايمز ، 20 يناير 1923، ص 4 
  58. ↑ كوستر، د.؛ هيفيسي، ج. (1923). "حول العنصر المفقود من العدد الذري 72" . مجلة نيتشر . 111 (2777): 79. Bibcode : 1923Natur.111...79C . doi : 10.1038/111079a0 .
  59. ↑ هيفيسي، ج. (1925). "اكتشاف وخصائص الهافنيوم". المراجعات الكيميائية . 2 : 1-41 . doi : 10.1021/cr60005a001 .
  60. ^ فون هيفيزي، جورج (1923). "Über die Auffindung des Hafniums und den gegenwärtigen Stand unserer Kenntnisse von diesem Element". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (السلسلة A وB) . 56 (7): 1503-1516 . دوى : 10.1002/cber.19230560702 . S2CID 96017606 . 
  61. ↑ سكيري، إريك ر. (1994). "التنبؤ بطبيعة الهافنيوم من الكيمياء ونظرية بور ونظرية الكم". حوليات العلوم . 51 (2): 137-150 . doi : 10.1080/00033799400200161 .
  62. ↑ أوتييه، أندريه (2013). الأيام الأولى لعلم البلورات بالأشعة السينية . أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 153. ISBN  978-0-19-163501-4.
  63. ↑ كناب، برايان ج. (2002). من الفرانسيوم إلى البولونيوم . أكسفورد: شركة أتلانتيك يوروب للنشر. ص 10. ISBN  0-7172-5677-4.
  64. ↑ "الحياة الجامعية 2005" (ملف PDF) . جامعة كوبنهاغن. ص 43. مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 نوفمبر 2016 . 
  65. ↑ كورتيس، ديفيد؛ فابريكا-مارتن، جون؛ ديكسون، بولاند؛ كرامر، جان (1999). "العناصر النادرة في الطبيعة: البلوتونيوم والتكنيتيوم" . مجلة جيوكيميكا إت كوزموكيميكا أكتا . 63 (2): 275-285 . رمز Bibcode : 1999GeCoA..63..275C . doi : 10.1016/S0016-7037(98)00282-8 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-06-2021 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 03-07-2019 .
  66. ^ هيساماتسو، يوجي؛ إيجاشيرا، كازوهيرو؛ ماينو ، يوشيتيرو (2022). "نيبونيوم أوغاوا وإعادة تخصيصه للرينيوم" . أسس الكيمياء . 24 : 15 – 57. دوى : 10.1007 / s10698-021-09410-x .
  67. ↑ ألبريشت، بودو (11 مارس 2015). "ضعف الطلب على الزركونيوم يُستنزف مخزونات الهافنيوم" . تيك ميتالز إنسايدر . كيتكو. مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 مارس 2018 .
  68. ^ نوجير، ج.؛ كورسيل، أ؛ بالاو، جي إم؛ سيغلر، ب. (2005). ""المقاطع العرضية لنظائر الهافنيوم عند طاقة النيوترونات المنخفضة"( ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 11 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مايو 2020 .
  69. ^ “Forschungsreaktor München II (FRM-II): Standort und Sicherheitskonzept” (PDF) . لجنة Strahlenschutz. 1996-02-07. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 20 أكتوبر 2007 . تم الاسترجاع 2008-09-22 .
  70. ↑ جيه إتش شيميل (1977). دليل الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) بشأن الزركونيوم والهافنيوم . الجمعية الأمريكية لاختبار المواد الدولية. ص 21. ISBN  978-0-8031-0505-8.
  71. ↑ موسوعة وورلد بوك ( طبعة 2020). شيكاغو : بيركشاير هاثاواي . 2020. ص 5. ISBN   978-0-7166-0120-3.
  72. ↑ سي دبليو فورسبيرغ؛ ك. تاكاسي ون. ناكاتسوكا (2011). "مفاعل الماء". في: شينغ ل. يان وريوتارو هينو (محرران). دليل إنتاج الهيدروجين النووي . مطبعة سي آر سي. ص 192. ISBN  978-1-4398-1084-2.
  73. ↑ هيبدا، جون (2001). "سبائك النيوبيوم وتطبيقاتها في درجات الحرارة العالية" (ملف PDF) . CBMM. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 17 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 سبتمبر 2008 .
  74. ↑ ماسلينكوف، إس. بي.؛ بوروفا، إن. إن.؛ خانغولوف، في. في. (1980). "تأثير الهافنيوم على بنية وخواص سبائك النيكل". علم المعادن والمعالجة الحرارية . 22 (4): 283-285 . Bibcode : 1980MSHT...22..283M . doi : 10.1007/BF00779883 . S2CID 135595958 . 
  75. ↑ بيغلوف، ف.م.؛ بيساريف، ب.ك.؛ ريزنيكوفا، ج.ج. (1992). "تأثير البورون والهافنيوم على مقاومة التآكل لسبائك النيكل عالية الحرارة". علم المعادن والمعالجة الحرارية . 34 (4): 251-254 . Bibcode : 1992MSHT...34..251B . doi : 10.1007/BF00702544 . S2CID 135844921 . 
  76. ↑ فويتوفيتش، ر. ف.؛ غولوفكو، إ. ي. (1975). "أكسدة سبائك الهافنيوم بالنيكل". علم المعادن والمعالجة الحرارية . 17 (3): 207-209 . Bibcode : 1975MSHT...17..207V . doi : 10.1007/BF00663680 . S2CID 137073174 . 
  77. ↑ US 6013553 ، والاس، روبرت م.؛ ستولتز، ريتشارد أ. وويلك ، جلين د.، "عازل بوابة من أوكسي نتريد الزركونيوم و/أو الهافنيوم"، نُشر في 2000-01-11، مُخصص لشركة تكساس إنسترومنتس. 
  78. ↑ ماركوف، جون (27 يناير 2007). "إنتل تقول إن رقائقها ستعمل بسرعة أكبر، وتستهلك طاقة أقل" . نيويورك تايمز . مؤرشف من الأصل في 26 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه في 10 سبتمبر 2008 .
  79. ↑ فولتون الثالث، سكوت م. (27 يناير 2007). "إنتل تعيد ابتكار الترانزستور" . بيتا نيوز. مؤرشف من الأصل في 29 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه في 27 يناير 2007 .
  80. ↑ روبرتسون، جوردان (27 يناير 2007). "إنتل وآي بي إم تكشفان عن تحديث شامل للترانزستور" . وكالة أسوشيتد برس. مؤرشف من الأصل في 12 مارس 2020. تم الاطلاع عليه في 10 سبتمبر 2008 .
  81. ↑ "ترسيب الطبقات الذرية (ALD)" . هندسة أشباه الموصلات . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10-10-2022 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30-04-2023 .
  82. ^ باتشيت، ب. جوناثان (يناير 1983). “أهمية النظام النظائري Lu-Hf في دراسات التسلسل الزمني للكواكب والتطور الكيميائي”. Geochimica et Cosmochimica Acta . 47 (1): 81– 91. بيب كود : 1983GeCoA..47...81P . دوى : 10.1016/0016-7037(83)90092-3 .
  83. ↑ سودرلوند، أولف؛ باتشيت، ب. جوناثان؛ فيرفورت، جيفري د.؛ إيزاكسن، كلارك إي. (مارس 2004). "ثابت اضمحلال اللوتيتيوم-176 المحدد بواسطة نظام نظائر اللوتيتيوم-الهافنيوم واليورانيوم-الرصاص في التداخلات المافية ما قبل الكمبري". رسائل علوم الأرض والكواكب . 219 ( 3-4 ): 311-324 . Bibcode : 2004E & PSL.219..311S . doi : 10.1016/S0012-821X(04)00012-3 .
  84. ↑ بليشرت-توفت، جان ؛ ألبيريد، فرانسيس (أبريل 1997). "الكيمياء الجيولوجية لنظائر اللوتيتيوم-الهافنيوم في الكوندريت وتطور نظام الوشاح والقشرة". رسائل علوم الأرض والكواكب . 148 ( 1-2 ): 243-258 . Bibcode : 1997E & PSL.148..243B . doi : 10.1016/S0012-821X(97)00040-X .
  85. ↑ باتشيت، بي جيه؛ تاتسوموتو، إم. (11 ديسمبر 1980). "خط التساوي الزمني للصخور الكاملة Lu–Hf لنيازك اليوكريت". مجلة نيتشر . 288 (5791): 571–574 . Bibcode : 1980Natur.288..571P . doi : 10.1038/288571a0 . S2CID 4284487 . 
  86. ↑ كيني، ب.د. (1 يناير 2003). "أنظمة نظائر اللوتيتيوم-الهافنيوم والساماريوم-النيوديميوم في الزركون". مراجعات في علم المعادن والكيمياء الجيولوجية . 53 (1): 327-341 . Bibcode : 2003RvMG...53..327K . doi : 10.2113/0530327 .
  87. ^ إيناسيو ألفيس، مارسيو؛ ألميدا، برونا سار دي؛ كاردوسو، ليتيسيا مونيز دا كوستا؛ سانتوس، أندرسون كوستا دوس؛ آبي، سيرو؛ بيرتوتي، أنيليس لوسانجيلا؛ شيميل، فريد؛ تافاريس جونيور، أرماندو دياس؛ ألفيس مارتينز، ماريا فيرجينيا؛ جيرالديس ، ماورو سيزار (2019/06/23). "التركيب النظائري لـ Lu وHf وYb في GJ-01 و91500 والمواد المرجعية لخزان الطين التي تم قياسها بواسطة LA-ICP-MS: تطبيق علم الجيولوجيا Lu-Hf في الزركون" . مجلة البيئات الرسوبية . 4 (2): 220– 248. doi : 10.12957/jse.2019.43877 . ISSN 2447-9462 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2025-10-09 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-10-08 . 
  88. ^ فيرفورت ، جيف (2014) ، “Lu-Hf Dating: The Lu-Hf Isotope System” ، في رينك، دبليو جاك؛ طومسون ، جيروين (محرران)، موسوعة طرق المواعدة العلمية ، دوردريخت: سبرينغر هولندا، الصفحات من 1 إلى 20، دوى : 10.1007 / 978-94-007-6326-5_46-1 ، ISBN  978-94-007-6326-5تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-10-08
  89. ↑ ألبيريد، ف.؛ دوشين، س.؛ بليشير-توفت، ج.؛ لوي، ب.؛ تيلوك، ب.؛ لاردو، ج.-م. (5 يونيو 1997). "تأريخ العقيق باستخدام اللوتيتيوم-الهافنيوم وأعمار التحول عالي الضغط في جبال الألب". مجلة نيتشر . 387 (6633): 586-589 . Bibcode : 1997Natur.387..586D . doi : 10.1038/42446 . S2CID 4260388 . 
  90. ↑ غوديه، أنطوان؛ غيلميت، كارل؛ سميت، ماتيس؛ مانيتا، فيكتوريا؛ فورنييه-روي، فرانسوا؛ موسياتشينكو، كيرا (2025). "رؤى حول نمو العقيق في الجرانيت من النوع S من خلال تأريخ اللوتيتيوم-الهافنيوم ورسم خرائط العناصر النزرة" . مساهمات في علم المعادن وعلم الصخور . 180 (6) 36. Bibcode : 2025CoMP..180...36G . doi : 10.1007/s00410-025-02211-x . ISSN 0010-7999 . 
  91. ↑ راماكريشناني، س.؛ روجوزينسكي، م. و. (1997). "خصائص بلازما القوس الكهربائي لقطع المعادن". مجلة الفيزياء د: الفيزياء التطبيقية . 30 (4): 636-644 . Bibcode : 1997JPhD...30..636R . doi : 10.1088/0022-3727/30/4/019 . S2CID 250746818 . 
  92. ↑ ز. ألت، هيلموت؛ صموئيل، إدموند (1998). "مركبات الفلورينيل من الزركونيوم والهافنيوم كمحفزات لبلمرة الأوليفينات". مجلة الجمعية الكيميائية ، 27 (5): 323-329 . doi : 10.1039/a827323z .
  93. ↑ إيغان، جيمس (24 فبراير 2017). "دمج البولي إيثيلين والبولي بروبيلين: أداء مُحسَّن باستخدام بوليمرات PE/iPP متعددة الكتل" . مجلة ساينس . 355 ( 6327): 814-816 . Bibcode : 2017Sci...355..814E . doi : 10.1126/science.aah5744 . PMID 28232574. S2CID 206652330. مؤرشف من الأصل في 25 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 16 يوليو 2022 .  
  94. ↑ رابطة هيلمهولتز لمراكز الأبحاث الألمانية (7 سبتمبر 2022). " طريق جديد نحو التيارات المستقطبة مغناطيسيًا" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 13 (1). Phys.org : 4147. doi : 10.1038/s41467-022-31539-2 . PMC 9288546. PMID 35842436. مؤرشف من الأصل في 1 مارس 2026. تم الاطلاع عليه في 8 سبتمبر 2023 .  
  95. ↑ "الهافنيوم" . سيجما-ألدريتش . 27 أكتوبر 2023. مؤرشف من الأصل في 6 يناير 2026. تم الاطلاع عليه في 6 أكتوبر 2025 .
  96. ↑ "مسحوق الهافنيوم" . شركة فيشر ساينتيفيك . 30 مارس 2024. مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2025. تم الاطلاع عليه في 6 أكتوبر 2025 .
  97. ↑ "مسحوق الهافنيوم، مُبلل بما لا يقل عن 25% من الماء" . شركة كاميو للكيماويات . مؤرشف من الأصل في 7 يوليو 2025. تم الاطلاع عليه في 6 أكتوبر 2025 .
  98. 1 2 "إدارة السلامة والصحة المهنية: الهافنيوم" . وزارة العمل الأمريكية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 مارس 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 سبتمبر 2008 .
  99. ↑ "دليل مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها - المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية المختصر للمخاطر الكيميائية - الهافنيوم" . www.cdc.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 نوفمبر 2015 .

للمزيد من القراءة

  • سكيري، إي آر (2013). حكاية العناصر السبعة . أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-539131-2.