النيوديميوم

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 16 صور
الموسوعة الحرة

النيوديميوم عنصر كيميائي ، رمزه Nd وعدده الذري 60. وهو العنصر الرابع في سلسلة اللانثانيدات ، ويُصنف ضمن المعادن الأرضية النادرة . يتميز النيوديميوم بصلابته وقابليته للطرق قليلاً، ولونه الفضي، ولكنه يتأكسد بسرعة في الهواء والرطوبة. عند أكسدته، يتفاعل النيوديميوم بسرعة، مُنتجًا مركبات وردية، وأرجوانية/زرقاء، وصفراء في حالات الأكسدة +2، +3، و+4 . ويُعتبر طيفه من أكثر أطياف العناصر تعقيدًا. [ 9 ] اكتشف النيوديميوم عام 1885 الكيميائي النمساوي كارل أوير فون ويلسباخ ، الذي اكتشف أيضًا البراسيوديميوم . يوجد النيوديميوم بكميات كبيرة في معدني المونازيت والباستناسيت . لا يوجد النيوديميوم طبيعيًا في صورته المعدنية أو غير مختلط مع اللانثانيدات الأخرى، وعادةً ما يُكرر للاستخدامات العامة. يُعدّ النيوديميوم عنصراً شائعاً نسبياً، إذ يُقارب انتشاره انتشار الكوبالت والنيكل والنحاس ، وهو منتشر على نطاق واسع في قشرة الأرض . ويُستخرج معظم النيوديميوم التجاري في العالم من الصين، كما هو الحال مع العديد من المعادن الأرضية النادرة الأخرى.

استُخدمت مركبات النيوديميوم تجاريًا لأول مرة كأصباغ زجاجية عام 1927، ولا تزال تُعدّ إضافة شائعة. يستمد لون مركبات النيوديميوم من أيون Nd³⁺ ، وغالبًا ما يكون لونًا أحمرًا بنفسجيًا. يتغير هذا اللون بتغير نوع الإضاءة نتيجة تفاعل نطاقات امتصاص الضوء الحادة للنيوديميوم مع الضوء المحيط الغني بنطاقات الانبعاث المرئي الحادة للزئبق أو اليوروبيوم ثلاثي التكافؤ أو التيربيوم . تُستخدم أنواع الزجاج المُطعّمة بالنيوديميوم في الليزر الذي يُصدر أشعة تحت حمراء بأطوال موجية تتراوح بين 1046 و1062 نانومتر. وقد استُخدمت هذه الليزرات في تطبيقات عالية الطاقة للغاية، مثل الاندماج بالقصور الذاتي . كما يُستخدم النيوديميوم مع بلورات ركائز أخرى متنوعة ، مثل غارنيت الألومنيوم الإيتريوم في ليزر Nd:YAG .

تُستخدم سبائك النيوديميوم في صناعة مغناطيسات النيوديميوم عالية القوة ، وهي مغناطيسات دائمة قوية . [ 10 ] تُستخدم هذه المغناطيسات على نطاق واسع في منتجات مثل الميكروفونات ، ومكبرات الصوت الاحترافية ، وسماعات الأذن ، ومحركات التيار المستمر الكهربائية عالية الأداء ، ومحركات الأقراص الصلبة لأجهزة الكمبيوتر ، حيث يُشترط انخفاض كتلة المغناطيس (أو حجمه) أو قوة المجال المغناطيسي. كما تُستخدم مغناطيسات النيوديميوم الأكبر حجمًا في المحركات الكهربائية ذات نسب القدرة إلى الوزن العالية (مثل السيارات الهجينة ) والمولدات (مثل مولدات الطائرات وتوربينات الرياح ). [ 11 ]

الخصائص الفيزيائية

يتميز النيوديميوم المعدني ببريق فضي لامع. [ 12 ] يوجد النيوديميوم عادةً في شكلين متآصلين ، حيث يحدث تحول من بنية سداسية مزدوجة إلى بنية مكعبة مركزية الجسم  عند حوالي 863 درجة مئوية. [ 13 ] النيوديميوم، كمعظم اللانثانيدات، بارامغناطيسي في درجة حرارة الغرفة. يصبح مضادًا للمغناطيسية عند تبريده إلى أقل من 20 كلفن (-253.2 درجة مئوية) . [ 14 ] تحت درجة حرارة التحول هذه، يُظهر مجموعة من الأطوار المغناطيسية المعقدة [ 15 ] [ 16 ] ذات أزمنة استرخاء دوراني طويلة وسلوك زجاجي دوراني . [ 17 ] النيوديميوم معدن من معادن الأرض النادرة ، وكان موجودًا في الميشمتال الكلاسيكي بتركيز حوالي 18%. لصنع مغناطيسات النيوديميوم، يُخلط مع الحديد ، وهو مغناطيس حديدي . [ 18 ]  

التوزيع الإلكتروني

النيوديميوم هو العنصر الرابع في سلسلة اللانثانيدات . في الجدول الدوري ، يقع بين اللانثانيدات، حيث يقع البراسيوديميوم على يساره والبروميثيوم المشع على يمينه ، وفوق الأكتينيد اليورانيوم . تتوزع إلكتروناته الستين في التوزيع الإلكتروني [Xe] 4f⁴6s² ، حيث تمثل الإلكترونات الستة في المدارين 4f و6s إلكترونات التكافؤ . وكما هو الحال مع معظم المعادن الأخرى في سلسلة اللانثانيدات، يستخدم النيوديميوم عادةً ثلاثة إلكترونات فقط كإلكترونات تكافؤ، لأن إلكترونات 4f المتبقية ترتبط بقوة أكبر بعد ذلك. ويعود ذلك إلى أن مدارات 4f تخترق نواة الزينون الخاملة بشكل أكبر ، تليها مدارات 5d و6s، ويزداد هذا الاختراق مع زيادة الشحنة الأيونية. لا يزال بإمكان النيوديميوم أن يفقد إلكترونًا رابعًا لأنه يأتي مبكرًا في اللانثانيدات، حيث لا تزال الشحنة النووية منخفضة بما يكفي وطاقة الغلاف الفرعي 4f عالية بما يكفي للسماح بإزالة المزيد من إلكترونات التكافؤ. [ 19 ]

الخواص الكيميائية

يتميز النيوديميوم بنقطة انصهار تبلغ 1024 درجة مئوية (1875 درجة فهرنهايت) ونقطة غليان تبلغ 3074 درجة مئوية (5565 درجة فهرنهايت) . ومثل غيره من اللانثانيدات، يكون عادةً في حالة الأكسدة +3، ولكنه قد يتواجد أيضًا في حالتي الأكسدة +2 و+4، وحتى في حالات نادرة جدًا، في حالة الأكسدة +0. [ 4 ] يتأكسد معدن النيوديميوم بسرعة في الظروف المحيطة، [ 13 ] مكونًا طبقة أكسيد تشبه صدأ الحديد ، والتي قد تتقشر وتكشف المعدن لمزيد من الأكسدة؛ وتتآكل عينة من النيوديميوم بحجم سنتيمتر واحد تمامًا في غضون عام تقريبًا. يذوب Nd³⁺ عمومًا في الماء. ومثل جاره البراسيوديميوم ، يحترق بسهولة عند حوالي 150 درجة مئوية مكونًا أكسيد النيوديميوم (III) ؛ ثم يتقشر الأكسيد، كاشفًا المعدن الأساسي لمزيد من الأكسدة: [ 13 ]     

4Nd + 3O₂ → 2Nd₂O₃​

النيوديميوم عنصر كهرإيجابي ، ويتفاعل ببطء مع الماء البارد، أو بسرعة مع الماء الساخن، لتكوين هيدروكسيد النيوديميوم (III) : [ 20 ]

2Nd (s) + 6H2O ( l) → 2Nd(OH) 3 (aq) + 3H2 ( g)

يتفاعل معدن النيوديميوم بقوة مع جميع الهالوجينات المستقرة : [ 20 ]

2Nd (s) + 3F 2 (g) → 2NdF 3 (s) [مادة بنفسجية]
2Nd (s) + 3Cl 2 (g) → 2NdCl 3 (s) [مادة بنفسجية اللون]
2Nd (s) + 3Br 2 (g) → 2NdBr 3 (s) [مادة بنفسجية]
2Nd (s) + 3I 2 (g) → 2NdI 3 (s) [مادة خضراء]

يذوب النيوديميوم بسهولة في حمض الكبريتيك المخفف لتكوين محاليل تحتوي على أيون Nd(III) ذي اللون الليلكي . وتوجد هذه المحاليل على شكل معقدات [Nd(OH ) ₂ ] ³⁺ : [ 21 ]

2Nd (s) + 3H 2 SO 4 (aq) → 2Nd 3+ (aq) + 3SO 2− 4 (aq) + 3H 2 (g)

المركبات

كبريتات النيوديميوم (III)
مسحوق أسيتات النيوديميوم
مسحوق هيدروكسيد النيوديميوم (III)

تتضمن بعض أهم مركبات النيوديميوم ما يلي:

تختلف بعض مركبات النيوديميوم في لونها تحت أنواع مختلفة من الإضاءة. [ 22 ]

مركبات الأوديميوم العضوية

مركبات الأورجانو-أوديميوم هي مركبات تحتوي على رابطة نيوديميوم-كربون. تشبه هذه المركبات مركبات اللانثانيدات الأخرى ، وتتميز بعدم قدرتها على تكوين روابط باي خلفية . ولذلك، فهي تقتصر في الغالب على مركبات السيكلوبنتاديينيد الأيونية (المتماثلة بنيوياً مع مركبات اللانثانوم) ومركبات الألكيل والأريل البسيطة المرتبطة بروابط سيجما، والتي قد يكون بعضها بوليمرياً . [ 23 ]

النظائر

يتكون النيوديميوم الطبيعي ( 60Nd ) من خمسة نظائر مستقرة - 142Nd ، 143Nd ، 145Nd ، 146Nd ، و 148 Nd، حيث يُعد 142Nd الأكثر وفرة (27.2% من الوفرة الطبيعية ) - ونظيرين مشعين بنصف عمر طويل للغاية، هما 144Nd ( يتحلل بواسطة جسيمات ألفا بنصف عمر ( t 1/2 ) يبلغ2.29 × 10^ 15 سنة) و 150 Nd ( تحلل بيتا مزدوج ، نصف العمر  ≈9.3 × 10^ 18 سنة). إجمالاً، تم اكتشاف 35 نظيراً مشعاً من النيوديميوم حتى عام 2022.، حيث أن أكثر النظائر المشعة استقراراً هي تلك الموجودة في الطبيعة: 144Nd و 150 Nd. جميع النظائر المشعة المتبقية لها أعمار نصفية أقصر من اثني عشر يوماً، ومعظمها له أعمار نصفية أقصر من 70 ثانية؛ النظير الاصطناعي الأكثر استقراراً هو 147Nd بعمر نصفي يبلغ 10.98 يوماً.

للنيوديميوم أيضًا 15 نظيرًا شبه مستقر معروفًا ، وأكثرها استقرارًا هو 139mNd ( نصف عمره  5.5 ساعات)، و 135 mNd ( نصف عمره  5.5 دقائق)، و 133 m1Nd ( نصف عمره حوالي 70 ثانية). تتمثل أنماط الاضمحلال الرئيسية قبل النظير المستقر الأكثر وفرة، 142Nd ، في التقاط الإلكترون واضمحلال البوزيترون ، بينما يتمثل النمط الرئيسي بعده في اضمحلال بيتا السالب . نواتج الاضمحلال الرئيسية قبل 142Nd هي نظائر البراسيوديميوم ، بينما نواتج الاضمحلال الرئيسية بعد 142Nd هي نظائر البروميثيوم . [ 24 ] أربعة من النظائر المستقرة الخمسة مستقرة رصديًا فقط، مما يعني أنه من المتوقع أن تخضع لاضمحلال إشعاعي، ولكن بنصف عمر طويل بما يكفي لاعتبارها مستقرة للأغراض العملية. [ 25 ] بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن تتحلل بعض النظائر المستقرة للساماريوم إلى نظائر النيوديميوم. [ 25 ]

تُستخدم نظائر النيوديميوم في تطبيقات علمية متنوعة. استُخدم النيوديميوم -142 لإنتاج نظائر قصيرة العمر من الثوليوم والإيتربيوم . واقتُرح استخدام النيوديميوم -146 لإنتاج البروميثيوم -147 ، وهو مصدر للطاقة الإشعاعية. كما استُخدمت عدة نظائر من النيوديميوم لإنتاج نظائر أخرى من البروميثيوم. يبلغ نصف عمر اضمحلال السماريوم -147 ( t 1/2 ) =  يُتيح تحويل نظير النيوديميوم -143 المستقر (1.06 × 10¹¹ سنة ) إلى نظير الساماريوم-النيوديميوم المستقر تحديد عمر النظائر باستخدام هذه الطريقة . [ 26 ] كما استُخدم نظير النيوديميوم -150 لدراسة اضمحلال بيتا المزدوج . [ 27 ]

تاريخ

كارل أوير فون ويلسباخ (1858-1929)، الذي اكتشف النيوديميوم في عام 1885 [ 28 ]

في عام 1751، اكتشف عالم المعادن السويدي أكسل فريدريك كرونستيدت معدنًا ثقيلًا من منجم باستناس ، سُمي لاحقًا السيريت . بعد ثلاثين عامًا، أرسل فيلهلم هيسينجر ، البالغ من العمر خمسة عشر عامًا ، وهو أحد أفراد عائلة مالكة المنجم، عينة إلى كارل شيل ، الذي لم يعثر على أي عناصر جديدة فيها. في عام 1803، وبعد أن أصبح هيسينجر صاحب مصنع حديد، عاد إلى المعدن مع يونس جاكوب بيرزيليوس وعزلا أكسيدًا جديدًا، أطلقوا عليه اسم السيريا نسبةً إلى الكوكب القزم سيريس ، الذي اكتُشف قبل عامين. [ 29 ] في الوقت نفسه وبشكل مستقل، عُزلت السيريا في ألمانيا على يد مارتن هاينريش كلابروث . [ 30 ] بين عامي 1839 و1843، أثبت الجراح والكيميائي السويدي كارل جوستاف موساندر ، الذي كان يسكن في نفس منزل بيرزيليوس، أن السيريا عبارة عن خليط من الأكاسيد. فصل أكسيدين آخرين، أطلق عليهما اسمي اللانثانا والديديميوم . [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] قام بتحليل عينة من نترات السيريوم جزئيًا عن طريق تحميصها في الهواء ثم معالجة الأكسيد الناتج بحمض النيتريك المخفف . وهكذا سُميت المعادن التي شكلت هذه الأكاسيد باللانثانوم والديديميوم . [ 34 ] ثبت لاحقًا أن الديديميوم ليس عنصرًا واحدًا عندما فصله كارل أوير فون ويلسباخ في فيينا عام 1885 إلى عنصرين، هما البراسيوديميوم والنيوديميوم . [ 35 ] [ 36 ] أكد فون ويلسباخ الفصل بالتحليل الطيفي ، لكن المنتجات كانت ذات نقاء منخفض نسبيًا. تم عزل النيوديميوم النقي لأول مرة عام 1925. اسم النيوديميوم مشتق من الكلمتين اليونانيتين neos (νέος) بمعنى جديد، و didymos (διδύμος) بمعنى توأم. [ 13 ] [ 37 ] [ 38 ]

كانت عملية التبلور المزدوج بالنترات هي الوسيلة التجارية لتنقية النيوديميوم حتى خمسينيات القرن العشرين. وكانت شركة ليندسي كيميكال ديفيجن أول من قام بتسويق تنقية النيوديميوم على نطاق واسع باستخدام التبادل الأيوني. ابتداءً من خمسينيات القرن العشرين، كان يتم الحصول على النيوديميوم عالي النقاء (>99%) بشكل أساسي من خلال عملية التبادل الأيوني من المونازيت ، وهو معدن غني بالعناصر الأرضية النادرة. [ 13 ] ويتم الحصول على المعدن من خلال التحليل الكهربائي لأملاحه الهاليدية . حاليًا، يتم استخلاص معظم النيوديميوم من الباستنازيت وتنقيته عن طريق الاستخلاص بالمذيبات. وتُستخدم عملية التنقية بالتبادل الأيوني للحصول على أعلى درجات النقاء (عادةً >99.99%). ومنذ ذلك الحين، شهدت تكنولوجيا الزجاج تحسنًا ملحوظًا بفضل تحسن نقاء أكسيد النيوديميوم المتوفر تجاريًا والتقدم الذي أحرزته تكنولوجيا الزجاج بشكل عام. اعتمدت الطرق المبكرة لفصل اللانثانيدات على التبلور الجزئي، الأمر الذي لم يسمح بعزل النيوديميوم عالي النقاء حتى تم تطوير طرق التبادل الأيوني المذكورة أعلاه بعد الحرب العالمية الثانية. [ 39 ]

الحدوث والإنتاج

حدوث

باستناسيت

نادرًا ما يُوجد النيوديميوم في الطبيعة كعنصر حر، بل يوجد في خامات مثل المونازيت والباستناسيت (وهي مجموعات معدنية وليست معادن منفردة) التي تحتوي على كميات ضئيلة من جميع العناصر الأرضية النادرة. ونادرًا ما يكون النيوديميوم هو العنصر السائد في هذه المعادن، باستثناء معادن مثل المونازيت-(Nd) والكوزويت-(Nd). [ 40 ] وتتركز مناطق التعدين الرئيسية في الصين والولايات المتحدة والبرازيل والهند وسريلانكا وأستراليا.

يتشابه أيون النيوديميوم الثلاثي ( Nd³⁺ ) في الحجم مع أيونات اللانثانيدات المبكرة لمجموعة السيريوم (من اللانثانوم إلى الساماريوم واليوروبيوم ). ونتيجةً لذلك ، يميل إلى التواجد معها في معادن الفوسفات والسيليكات والكربونات ، مثل المونازيت ( M³⁺PO₄ ) والباستناسيت ( M³⁺CO₃F )، حيث يشير M إلى جميع فلزات الأرض النادرة باستثناء السكانديوم والبروميثيوم المشع ( معظمها من السيريوم واللانثانوم والإيتريوم، مع كميات أقل من البراسيوديميوم والنيوديميوم). [ 41 ] عادةً ما يفتقر الباستناسيت إلى الثوريوم واللانثانيدات الثقيلة ، وتكون عملية تنقية اللانثانيدات الخفيفة منه أسهل من تنقيتها من المونازيت. يُعالج الخام، بعد سحقه وطحنه، أولاً بحمض الكبريتيك المركز الساخن، مما يُحرر ثاني أكسيد الكربون وفلوريد الهيدروجين ورباعي فلوريد السيليكون . ثم يتم تجفيف المنتج وغسله بالماء، تاركاً أيونات اللانثانيدات المبكرة، بما في ذلك اللانثانوم، في المحلول. [ 41 ]

وفرة العناصر في النظام الشمسي [ 42 ]
العدد الذريعنصرالكمية النسبية
42الموليبدينوم2.771
47فضي0.590
50القصدير4.699
58السيريوم1.205
59براسيوديميوم0.205
60النيوديميوم1
74التنجستن0.054
90الثوريوم0.054
92اليورانيوم0.022

في الفضاء

تبلغ وفرة النيوديميوم لكل جسيم في النظام الشمسي 0.083 جزء في المليار. [ 42 ] [ ب ] هذا الرقم يعادل ثلثي وفرة البلاتين تقريبًا ، ولكنه يزيد عن الزئبق بمرتين ونصف، ويقارب خمسة أضعاف وفرة الذهب. [ 42 ] لا توجد اللانثانيدات عادةً في الفضاء، وهي أكثر وفرة في قشرة الأرض . [ 42 ] [ 43 ]

في قشرة الأرض

مخطط خطي ينحدر عمومًا نحو اليمين
يُعد النيوديميوم عنصراً شائعاً نسبياً في قشرة الأرض كونه من المعادن الأرضية النادرة. أما معظم المعادن الأرضية النادرة فهي أقل وفرة.

يُصنّف النيوديميوم ضمن العناصر المحبة للصخور وفقًا لتصنيف غولدشميت ، ما يعني أنه يوجد عادةً مرتبطًا بالأكسجين. ورغم انتمائه إلى مجموعة المعادن الأرضية النادرة، إلا أن النيوديميوم ليس نادرًا على الإطلاق، إذ تبلغ وفرته في قشرة الأرض حوالي 41  ملغم/كغم. [ 43 ] وهو مشابه في وفرته لللانثانوم .

إنتاج

بلغ إنتاج العالم من النيوديميوم حوالي 7000 طن في عام 2004. [ 37 ] واعتبارًا من عام 2015، تتركز معظم إنتاجات واحتياطيات العناصر الأرضية النادرة في الصين. [ 44 ] وقد دفع عدم استقرار الأسعار وتوافر هذه العناصر الشركات (وخاصة الشركات اليابانية) إلى تصنيع المغناطيس الدائم والمحركات الكهربائية المرتبطة به باستخدام كميات أقل من المعادن الأرضية النادرة. [ 45 ] [ 46 ]

يشكل النيوديميوم عادةً ما بين 10 و18% من محتوى العناصر الأرضية النادرة في الرواسب التجارية لمعادن الباستناسيت والمونازيت، وهما من العناصر الأرضية النادرة الخفيفة. [ 13 ] ونظرًا لأن مركبات النيوديميوم هي الأكثر تلوّنًا بين اللانثانيدات ثلاثية التكافؤ، فقد يهيمن أحيانًا على لون معادن العناصر الأرضية النادرة عند غياب الكروموفورات المنافسة، وعادةً ما يُعطي لونًا ورديًا. ومن الأمثلة البارزة على ذلك بلورات المونازيت من رواسب القصدير في لالاجوا ، بوليفيا؛ والأنسيليت من مونت سانت هيلير ، كيبيك ، كندا؛ أو اللانثانيت من بلدة لوير ساكون، بنسلفانيا . وكما هو الحال مع زجاج النيوديميوم، تُغيّر هذه المعادن ألوانها باختلاف ظروف الإضاءة. تتفاعل نطاقات امتصاص النيوديميوم مع طيف الانبعاث المرئي لبخار الزئبق ، حيث يتسبب ضوء الأشعة فوق البنفسجية قصير الموجة غير المُرشّح في انعكاس المعادن المحتوية على النيوديميوم لونًا أخضر مميزًا. يمكن ملاحظة ذلك مع الرمال المحتوية على المونازيت أو الخام المحتوي على الباستنازيت. [ 47 ]

يتزايد الطلب على الموارد المعدنية، مثل العناصر الأرضية النادرة (بما فيها النيوديميوم) وغيرها من المواد الحيوية، بوتيرة متسارعة نتيجةً لتزايد عدد السكان والتطور الصناعي. ومؤخرًا، أدى السعي نحو مجتمع منخفض الكربون إلى زيادة الطلب على تقنيات توفير الطاقة، كالبطاريات والمحركات عالية الكفاءة ومصادر الطاقة المتجددة وخلايا الوقود. ومن بين هذه التقنيات، تُستخدم المغناطيسات الدائمة بكثرة في تصنيع المحركات عالية الكفاءة، وتُعدّ مغناطيسات النيوديميوم-حديد-بورون (Nd₂Fe₁₄B المُلبّدة والمُلصقة ؛ ويُشار إليها فيما يلي بمغناطيسات NdFeB ) النوع الرئيسي من المغناطيسات الدائمة في السوق منذ اختراعها. [ 48 ] تُستخدم مغناطيسات NdFeB في المركبات الكهربائية الهجينة ، والمركبات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن ، والمركبات الكهربائية ، ومركبات خلايا الوقود ، وتوربينات الرياح ، والأجهزة المنزلية ، وأجهزة الحاسوب، والعديد من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية الصغيرة. [ 49 ] علاوة على ذلك، فهي ضرورية لتوفير الطاقة. سعياً لتحقيق أهداف اتفاقية باريس ، من المتوقع أن يزداد الطلب على مغناطيسات NdFeB بشكل كبير في المستقبل. [ 49 ]

التطبيقات

المغناطيس

مغناطيسات النيوديميوم على دعامات من معدن مو من محركات الأقراص الصلبة

تُعدّ مغناطيسات النيوديميوم (سبيكة، Nd₂Fe₁₄B ) أقوى المغناطيسات الدائمة المعروفة. إذ يستطيع مغناطيس نيوديميوم يزن بضعة عشرات من الغرامات رفع ما يعادل ألف ضعف وزنه، ويمكنه أن يلتصق بقوة كافية لكسر العظام. وتتميز هذه المغناطيسات بأنها أرخص وأخف وزنًا وأقوى من مغناطيسات الساماريوم-كوبالت . مع ذلك، فهي ليست متفوقة في جميع الجوانب، إذ تفقد مغناطيسات النيوديميوم مغناطيسيتها عند درجات حرارة منخفضة [ 50 ] وتميل إلى التآكل [ 51 ]، بينما لا تتأثر مغناطيسات الساماريوم-كوبالت بذلك [ 52 ] .

تُستخدم مغناطيسات النيوديميوم في منتجات مثل الميكروفونات ، ومكبرات الصوت الاحترافية ، وسماعات الرأس ، وميكروفونات الغيتار والبيس ، والأقراص الصلبة للحاسوب، حيث تتطلب هذه المنتجات كتلة منخفضة، وحجمًا صغيرًا، أو مجالات مغناطيسية قوية. يُستخدم النيوديميوم في المحركات الكهربائية للسيارات الهجينة والكهربائية [ 49 ] ، وفي مولدات الكهرباء لبعض تصاميم توربينات الرياح التجارية (تستخدم توربينات الرياح المزودة بمولدات "مغناطيس دائم" فقط النيوديميوم) [ 53 ] . على سبيل المثال، تتطلب محركات الدفع الكهربائية لكل سيارة تويوتا بريوس كيلوغرامًا واحدًا (2.2 رطل) من النيوديميوم لكل سيارة [ 11 ] . غالبًا ما تُصنع مغناطيسات بوريد الحديد والنيوديميوم الدائمة ( Nd₂Fe₁₄B ) باستخدام عناصر أرضية نادرة ثقيلة مثل الديسبروزيوم والتيربيوم كبدائل لتحسين أدائها في الظروف الساخنة، نظرًا لأن أداء هذه المغناطيسات يتراجع بسرعة عند درجات حرارة أعلى من درجة حرارة الغرفة. [ 54 ] تُستخدم مغناطيسات النيوديميوم في الأجهزة الطبية مثل التصوير بالرنين المغناطيسي، وفي علاجات الألم المزمن والتئام الجروح. [ 55 ]

زجاج

مصباح زجاجي من النيوديميوم ، تمت إزالة قاعدته وطلائه الداخلي، تحت نوعين مختلفين من الضوء: الفلورسنت على اليسار، والمتوهج على اليمين.
نظارات ديديميوم

يُصنع زجاج النيوديميوم (Nd:glass) بإضافة أكسيد النيوديميوم (Nd₂O₃ ) إلى الزجاج المنصهر. يظهر زجاج النيوديميوم بلون الخزامى تحت ضوء النهار أو الضوء المتوهج، ولكنه يبدو أزرق باهتًا تحت الإضاءة الفلورية . يمكن استخدام النيوديميوم لتلوين الزجاج بدرجات لونية تتراوح من البنفسجي الصافي إلى الأحمر الداكن والرمادي الدافئ. [ 56 ]

كان أول استخدام تجاري للنيوديميوم النقي في تلوين الزجاج، بدءًا بتجارب ليو موزر في نوفمبر 1927. ولا يزال زجاج "ألكسندريت" الناتج لونًا مميزًا لمصانع موزر للزجاج حتى يومنا هذا. وقد لاقى زجاج النيوديميوم رواجًا واسعًا في أوائل ثلاثينيات القرن العشرين في مصانع الزجاج الأمريكية، ولا سيما هيسي، وفستوريا ("ويستيريا")، وكامبريدج ("هيذر بلوم")، وستوبن ("ويستيريا")، وفي أماكن أخرى (مثل لاليك في فرنسا، أو مورانو). واستمر إنتاج زجاج "توايلايت" من تيفين من حوالي عام 1950 إلى عام 1980. [ 57 ] وتشمل المصادر الحالية صانعي الزجاج في جمهورية التشيك والولايات المتحدة والصين. [ 58 ]

تتسبب نطاقات الامتصاص الحادة للنيوديميوم في تغير لون الزجاج باختلاف ظروف الإضاءة، فيصبح لونه أحمر بنفسجيًا تحت ضوء النهار أو الضوء المتوهج الأصفر ، وأزرقًا تحت الإضاءة الفلورية البيضاء ، وأخضرًا تحت الإضاءة ثلاثية الألوان . وعند دمجه مع الذهب أو السيلينيوم ، ينتج اللون الأحمر. ولأن تلوين النيوديميوم يعتمد على انتقالات ff " المحظورة " في أعماق الذرة، فإن تأثير البيئة الكيميائية على اللون ضئيل نسبيًا، وبالتالي لا يتأثر اللون بالتاريخ الحراري للزجاج. مع ذلك، للحصول على أفضل لون، يجب تقليل الشوائب المحتوية على الحديد في السيليكا المستخدمة في صناعة الزجاج. وبسبب الطبيعة المحظورة نفسها لانتقالات ff، فإن ملونات العناصر الأرضية النادرة أقل كثافة من تلك التي توفرها معظم عناصر الانتقال d، لذا يلزم استخدام كمية أكبر منها في الزجاج لتحقيق كثافة اللون المطلوبة. استخدمت وصفة موزر الأصلية حوالي 5% من أكسيد النيوديميوم في مصهور الزجاج، وهي كمية كافية لدرجة أن موزر أشار إلى هذه الزجاجات بأنها "زجاجات مُطعّمة بالعناصر الأرضية النادرة". ونظرًا لكونها قاعدة قوية، فإن هذا المستوى من النيوديميوم كان سيؤثر على خصائص انصهار الزجاج، وقد يتطلب الأمر تعديل محتوى الجير فيه. [ 59 ]

يُظهر الضوء المنقول عبر زجاج النيوديميوم نطاقات امتصاص حادة بشكل غير عادي ؛ ويُستخدم هذا الزجاج في الأعمال الفلكية لإنتاج نطاقات حادة تُستخدم لمعايرة الخطوط الطيفية . [ 13 ] ومن التطبيقات الأخرى صناعة مرشحات فلكية انتقائية للحد من تأثير التلوث الضوئي الناتج عن مصابيح الصوديوم والفلورسنت، مع السماح بمرور ألوان أخرى، وخاصة انبعاثات خط هيدروجين ألفا الأحمر الداكن من السدم. [ 60 ] كما يُستخدم النيوديميوم لإزالة اللون الأخضر الناتج عن شوائب الحديد من الزجاج. [ 61 ]

قضيب ليزر Nd:YAG

النيوديميوم عنصرٌ من عناصر " الدايديميوم " (وهو خليط من أملاح النيوديميوم والبراسيوديميوم ) المستخدم في تلوين الزجاج لصناعة نظارات اللحام ونفخ الزجاج؛ حيث تعمل نطاقات امتصاصه الحادة على حجب انبعاث الصوديوم القوي عند 589  نانومتر. ويُعدّ امتصاص خط انبعاث الزئبق الأصفر عند 578  نانومتر السبب الرئيسي للون الأزرق الذي يُلاحظ في زجاج النيوديميوم تحت إضاءة الفلورسنت البيضاء التقليدية. يُستخدم زجاج النيوديميوم والديديميوم في مرشحات تحسين الألوان في التصوير الفوتوغرافي الداخلي، وخاصةً في ترشيح درجات اللون الأصفر من الإضاءة المتوهجة. وبالمثل، يُستخدم زجاج النيوديميوم على نطاق واسع بشكل مباشر في المصابيح المتوهجة . تحتوي هذه المصابيح على النيوديميوم في الزجاج لترشيح الضوء الأصفر، مما ينتج عنه ضوء أبيض أقرب إلى ضوء الشمس. [ 62 ] وخلال الحرب العالمية الأولى ، أفادت التقارير باستخدام مرايا الديديميوم لنقل شفرة مورس عبر ساحات المعارك. [ 63 ] على غرار استخدامه في صناعة الزجاج، تُستخدم أملاح النيوديميوم كملون للمينا . [ 13 ]

الليزر

يمكن استخدام بعض المواد الشفافة ذات التركيز المنخفض من أيونات النيوديميوم في الليزر كوسط تضخيم للأطوال الموجية تحت الحمراء (1054-1064  نانومتر)، مثل Nd:YAG (غارنيت الألومنيوم الإيتريوم)، وNd:YAP ( بيروفسكايت الألومنيوم الإيتريوم )، [ 64 ] وNd:YLF (فلوريد الليثيوم الإيتريوم)، وNd:YVO4 ( أورثوفانادات الإيتريوم)، وNd:glass. تُولّد البلورات المُطعّمة بالنيوديميوم (عادةً Nd:YVO4 ) حزم ليزر عالية الطاقة تعمل بالأشعة تحت الحمراء، والتي تُحوّل إلى ضوء ليزر أخضر في أجهزة الليزر المحمولة التجارية التي تعمل بتقنية DPSS ومؤشرات الليزر . [ 65 ]

ألواح زجاجية مشبعة بالنيوديميوم تُستخدم في الليزرات فائقة القوة من أجل الاندماج بالقصور الذاتي

كان أيون النيوديميوم ثلاثي التكافؤ Nd³⁺ أول عنصر من اللانثانيدات من العناصر الأرضية النادرة يُستخدم لتوليد إشعاع الليزر. طُوّر ليزر Nd:CaWO₄ عام 1961. [ 66 ] تاريخيًا ، كان ثالث ليزر يُستخدم في التشغيل (الأول كان ليزر الياقوت، والثاني ليزر U³⁺ : CaF). على مر السنين، أصبح ليزر النيوديميوم من أكثر أنواع الليزر استخدامًا في التطبيقات العملية. يكمن سر نجاح أيون Nd³⁺ في بنية مستويات طاقته وخصائصه الطيفية الملائمة لتوليد إشعاع الليزر. في عام 1964 ، أثبت جيوسيك وآخرون [ 67 ] تشغيل أيون النيوديميوم في مصفوفة YAG Y₃Al₅O₁₂ . وهو ليزر رباعي المستويات ذو عتبة منخفضة وخصائص ميكانيكية وحرارية ممتازة. لضخ هذا الليزر ضوئيًا ، يمكن استخدام إشعاع مصباح وميضي غير متماسك أو شعاع ثنائي متماسك. [ 68 ]

تعمل أيونات النيوديميوم في أنواع مختلفة من البلورات الأيونية، وكذلك في الزجاج، كوسيط كسب ليزر، حيث تصدر عادةً ضوءًا بطول موجي 1064 نانومتر من انتقال ذري معين في أيون النيوديميوم، بعد "ضخها" إلى حالة الإثارة من مصدر خارجي.

يستطيع الليزر الحالي في مؤسسة الأسلحة الذرية البريطانية (AWE)، وهو ليزر هيلين (ليزر عالي الطاقة يحتوي على النيوديميوم) بقوة 1 تيراواط مصنوع من زجاج النيوديميوم، الوصول إلى نقاط المنتصف بين مناطق الضغط ودرجة الحرارة، ويُستخدم لجمع البيانات اللازمة لنمذجة كيفية تفاعل الكثافة ودرجة الحرارة والضغط داخل الرؤوس الحربية. يستطيع ليزر هيلين توليد بلازما تصل درجة حرارتها إلى حوالي 10⁶ كلفن ، والتي تُقاس من خلالها عتامة البلازما ونفاذية الإشعاع. [ 69 ]

تُستخدم ليزرات الحالة الصلبة المصنوعة من زجاج النيوديميوم في أنظمة متعددة الحزم ذات قدرة عالية للغاية (بمقياس التيراواط ) وطاقة عالية ( ميغا جول ) في عمليات الاندماج بالقصور الذاتي . وعادةً ما يتم مضاعفة تردد ليزرات زجاج النيوديميوم ثلاث مرات ليصل إلى التوافقي الثالث عند 351  نانومتر في أجهزة الاندماج بالليزر. [ 70 ]

آخر

تشمل التطبيقات الأخرى للنيوديميوم ما يلي:

الدور البيولوجي والاحتياطات

وُجد أن اللانثانيدات المبكرة، بما في ذلك النيوديميوم، بالإضافة إلى اللانثانوم والسيريوم والبراسيوديميوم ، ضرورية لبعض البكتيريا الميثانوترافية التي تعيش في برك الطين البركاني ، مثل بكتيريا ميثيلاسيديفيلم فوماريوليكوم . [ 84 ] [ 85 ] ولا يُعرف أن للنيوديميوم دورًا بيولوجيًا في أي كائنات حية أخرى. [ 86 ]

غبار معدن النيوديميوم قابل للاشتعال، وبالتالي يُشكل خطرًا للانفجار. مركبات النيوديميوم، كغيرها من المعادن الأرضية النادرة، ذات سمية منخفضة إلى متوسطة؛ إلا أن سميتها لم تُدرس بشكلٍ كافٍ. تُعتبر أملاح النيوديميوم المُبتلعة أكثر سميةً إذا كانت قابلة للذوبان مقارنةً بما إذا كانت غير قابلة للذوبان. [ 87 ] يُسبب غبار وأملاح النيوديميوم تهيجًا شديدًا للعينين والأغشية المخاطية ، وتهيجًا متوسطًا للجلد. استنشاق الغبار قد يُسبب انسدادًا رئويًا ، كما أن التعرض المُتراكم يُلحق الضرر بالكبد. يعمل النيوديميوم أيضًا كمضاد للتخثر ، خاصةً عند إعطائه عن طريق الوريد. [ 37 ]

خضعت مغناطيسات النيوديميوم لاختبارات في الاستخدامات الطبية، مثل تقويم العظام المغناطيسي وترميم العظام، إلا أن مشاكل التوافق الحيوي حالت دون انتشار استخدامها على نطاق واسع. [ 88 ] تتميز المغناطيسات المتوفرة تجاريًا والمصنوعة من النيوديميوم بقوة استثنائية، إذ يمكنها التجاذب من مسافات بعيدة. وإذا لم يتم التعامل معها بحذر، فإنها تتقارب بسرعة وقوة شديدتين، مما قد يُسبب إصابات. وقد سُجلت حالة واحدة على الأقل لشخص فقد طرف إصبعه عندما اصطدم مغناطيسين كان يستخدمهما ببعضهما من  مسافة 50 سم. [ 89 ]

من المخاطر الأخرى لهذه المغناطيسات القوية أنه في حال ابتلاع أكثر من مغناطيس واحد، فقد تتسبب في ضغط الأنسجة الرخوة في الجهاز الهضمي . وقد أدى ذلك إلى ما يقدر بنحو 1700 زيارة لقسم الطوارئ [ 90 ] ، واستدعى سحب سلسلة ألعاب "باكي بولز" ، وهي عبارة عن مجموعات بناء من مغناطيسات النيوديميوم الصغيرة. [ 90 ] [ 91 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ التمدد الحراري غير متجانس : المعاملات (عند 20 درجة مئوية) لكل محور بلوري هي α a  = 4.8 × 10 −6 /K، α c  = 10.5 × 10⁻⁶ / K ، و α المتوسط ​​=  α V /3 = 6.7 × 10 −6 /K. [ 3 ]
  2. ↑ تُدرج وفرة العناصر في المصدر نسبةً إلى السيليكون بدلاً من تدوينها على أساس كل جسيم على حدة. مجموع جميع العناصر لكل 10⁶ جزء من السيليكون هو 2.6682 × 10⁶10 أجزاء؛ يتكون الرصاص من 3.258 جزء.

مراجع

  1. 1 2 "الأوزان الذرية القياسية: النيوديميوم" . CIAAW . 2005.
  2. 1 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 3 4 5 أربلاستر، جون دبليو. (2018). القيم المختارة للخواص البلورية للعناصر . ماتيريالز بارك، أوهايو: الجمعية الأمريكية للمعادن الدولية. ISBN 978-1-62708-155-9.
  4. لوحظ وجود الإيتريوم وجميع اللانثانيدات باستثناء السيريوم والبروميثيوم والثوليوم والإيتربيوم في حالة الأكسدة صفر في معقدات ثنائي (1،3،5-ثلاثي-ثلاثي بوتيل بنزين)، انظر: Cloke , F. Geoffrey N. (1993). "مركبات حالة الأكسدة الصفرية للسكانديوم والإيتريوم واللانثانيدات". Chem. Soc. Rev. 22 : 17–24 . doi : 10.1039 /CS9932200017 .وآرنولد ، بولي ل.؛ بيتروخينا، مارينا أ.؛ بوتشينكوف، فلاديمير إ.؛ شاباتينا، تاتيانا إ.؛ زاجورسكي، فياتشيسلاف ف.؛ كلوك (15-12-2003). "تكوين معقدات الأرين مع ذرات السماريوم واليوروبيوم والثوليوم والإيتربيوم: دراسة طيفية متغيرة الحرارة". مجلة الكيمياء العضوية المعدنية . 688 ( 1-2 ): 49-55 . doi : 10.1016/j.jorganchem.2003.08.028 .
  5. 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.
  6. ↑ غشنيدنر، ك.أ.؛ إيرينغ، ل. (1978). دليل فيزياء وكيمياء العناصر الأرضية النادرة . أمستردام: نورث هولاند. ISBN 0444850228.
  7. ↑ ويست، روبرت (1984). سي آر سي، دليل الكيمياء والفيزياء . بوكا راتون، فلوريدا: دار نشر شركة المطاط الكيميائي. ص. E110. ISBN  0-8493-0464-4.
  8. 1 2 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 .
  9. ↑ ويربوي، سلاومير؛ ويندهولز، لورينتيوس (2017). "دراسات عوامل لاندي gJ لنظائر النيوديميوم أحادية التأين (142، 143، و145) عند مجالات مغناطيسية صغيرة نسبيًا تصل إلى 334 غاوس باستخدام مطيافية حزمة أيونات الليزر الخطية" . المجلة الأوروبية للفيزياء D. 71 16. doi : 10.1140 /epjd/e2016-70641-3 .
  10. ↑ هيربست، جيه إف؛ كروات، جيه جيه (نوفمبر 1991). "مغناطيس دائم من النيوديميوم والحديد والبورون". مجلة المغناطيسية والمواد المغناطيسية . 100 ( 1-3 ): 57-78 . Bibcode : 1991JMMM..100...57H . doi : 10.1016/0304-8853(91)90812-o . ISSN 0304-8853 . 
  11. 1 2 جورمان، ستيف (31 أغسطس 2009) مع استهلاك السيارات الهجينة للمعادن النادرة، يلوح في الأفق نقص ، رويترز .
  12. ↑ مانوتشهر-داناي، محسن، محرر (2009)، "النيوديميوم"، قاموس الأحجار الكريمة وعلم الأحجار الكريمة ، برلين، هايدلبرغ: سبرينغر، ص 598، doi : 10.1007/978-3-540-72816-0_15124 ، ISBN  978-3-540-72816-0
  13. 1 2 3 4 5 6 7 8 هاينز، ويليام م.، محرر. (2016). "النيوديميوم. العناصر". دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 97 ). مطبعة سي آر سي . ص 4.23. ISBN   978-1-4987-5429-3.
  14. ↑ أندريه شيتولا؛ يانوش ليسييفيتش (8 مارس 1994). دليل البنى البلورية والخواص المغناطيسية للمركبات البينية للعناصر الأرضية النادرة . مطبعة CRC. ص 1. ISBN  978-0-8493-4261-5.
  15. ↑ زوتشوفسكي، إس دبليو؛ ماكوين، كيه إيه؛ فوسيت، إي (1991). "مخططات الطور المغناطيسي للنيوديميوم". مجلة الفيزياء: المادة المكثفة . 3 (41): 8079-8094 . رمز Bibcode : 1991JPCM....3.8079Z . doi : 10.1088/0953-8984/3/41/007 . ISSN 0953-8984 . 
  16. ↑ ليبيش، ب؛ وولني، ج؛ مون، ر.م. (1994). "التحولات الطورية المغناطيسية في معدن النيوديميوم ذي التعبئة السداسية المزدوجة المتراصة - المتوافقة في بعدين". مجلة الفيزياء: المادة المكثفة . 6 (27): 5201-5222 . رمز Bibcode : 1994JPCM....6.5201L . doi : 10.1088/0953-8984/6/27/029 . ISSN 0953-8984 . 
  17. ^ كامبر، أوموت. بيرجمان، أندرس. إيتش أندرياس. يوشان، ديانا؛ شتاينبريشر، مانويل؛ هابتمان، نادين؛ نوردستروم، لارس. كاتسنلسون، ميخائيل الأول؛ فيجنر، دانيال. إريكسون، أولي. خاجيتوريانز، ألكسندر أ. (2020). “حالة الزجاج الدوراني المستحث ذاتيًا في النيوديميوم العنصري والبلوري”. علوم . 368 (6494) eaay6757. أرخايف : 1907.02295 . دوى : 10.1126/science.aay6757 . ISSN 0036-8075 . بميد 32467362 .  
  18. ↑ ستامينوف، بلامين (2021)، "مغناطيسية العناصر"، في كوي، جيه إم دي؛ باركين، ستيوارت إس بي (محرران)، دليل المغناطيسية والمواد المغناطيسية ، تشام: سبرينغر للنشر الدولي، ص 659-692 ، doi : 10.1007/978-3-030-63210-6_15 ، ISBN  978-3-030-63210-6
  19. ↑ غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 1235-8.
  20. 1 2 النيوديميوم: تفاعلات العناصر. مؤرشف بتاريخ 2009-05-01 في Wayback Machine . WebElements. [2017-4-10]
  21. ↑ "التفاعلات الكيميائية للنيوديميوم" . Webelements . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-08-2012 .
  22. ↑ بيرك، مايكل و. (1996). "الإضاءة 2: المصادر" . اكتساب الصور . ص 127-283 . doi : 10.1007/978-94-009-0069-1_2 . ISBN  978-94-010-6520-7.
  23. ↑ غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 1248-49.
  24. ^ كارلوسكي، ت. هيلدبراند، ن.؛ هيرمان، ج.؛ كافريل، ن.؛ تراوتمان، ن.؛ بروجر، م. (1985). “اضمحلال أثقل نظائر النيوديميوم: 154Nd”. Zeitschrift für Physik A. 322 (1): 177– 178. دوى : 10.1007 / BF01412035 . ISSN 0340-2193 . 
  25. 1 2 بيلي، ب. بيرنابي، ر.؛ دانيفيتش، FA؛ إنسيكيتي، أ.؛ تريتياك، السادس (2019). “عمليات بحث تجريبية عن اضمحلال ألفا وبيتا النادرة”. المجلة الفيزيائية الأوروبية أ . 55 (140): 4–6 . أرخايف : 1908.11458 . بيب كود : 2019EPJA...55..140B . دوى : 10.1140/epja/i2019-12823-2 . S2CID 254103706 . 
  26. ↑ ديباولو، دي جيه؛ فاسربورغ، جي جيه (1976). "التغيرات النظائرية للنيوديميوم ونماذج نشأة الصخور" (ملف PDF) . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 3 (5): 249. Bibcode : 1976GeoRL...3..249D . doi : 10.1029/GL003i005p00249 .
  27. ↑ باراباش، أ.س.؛ هوبرت، ف.؛ هوبرت، ف.؛ أوماتوف، ف.إ. (2004). "التحلل بيتا المزدوج للنيوديميوم-150 إلى الحالة المثارة الأولى 0+ للساماريوم -150 " . مجلة رسائل الفيزياء التجريبية والنظرية . 79 (1): 10-12 . رمز Bibcode : 2004JETPL..79...10B . doi : 10.1134/1.1675911 .
  28. ↑ مارشال، جيمس ل. مارشال؛ مارشال، فيرجينيا ر. مارشال (2016). "إعادة اكتشاف العناصر: العناصر الأرضية النادرة - العضو الأخير" (ملف PDF) . مجلة ذا هيكساغون : 4-9 . تاريخ الاطلاع: 30 ديسمبر 2019 .
  29. ↑ إمسلي 2011 ، ص 100.
  30. ↑ غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 1424.
  31. ↑ ويكس، ماري إلفيرا (1932). "اكتشاف العناصر: الحادي عشر. بعض العناصر المعزولة بمساعدة البوتاسيوم والصوديوم: الزركونيوم، والتيتانيوم، والسيريوم، والثوريوم". مجلة التعليم الكيميائي . 9 (7): 1231-1243 . Bibcode : 1932JChEd...9.1231W . doi : 10.1021/ed009p1231 .
  32. ↑ ويكس، ماري إلفيرا (1956). اكتشاف العناصر ( الطبعة السادسة). إيستون، بنسلفانيا: مجلة التعليم الكيميائي. 
  33. ↑ مارشال، جيمس ل. مارشال؛ مارشال، فيرجينيا ر. مارشال (2015). " إعادة اكتشاف العناصر: العناصر الأرضية النادرة - سنوات الحيرة" (ملف PDF) . مجلة هيكساغون : 72-77 . تاريخ الاطلاع: 30 ديسمبر 2019 .
  34. ↑ انظر:
    • بيرسيليوس (11 مارس 1839). "مذكرات واتصالات أعضاء الأكاديمية: Chimie – Nouveau Métal" . Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences (باللغة الفرنسية). 8 .من ص. 356: "أكسيد السيريوم، المستخرج من السيريت من خلال الإجراء العادي، يحتوي على أقل من 2 بوصة من أكسيد المعدن الجديد الذي لا يغير من خصائص السيريوم، والذي يمكنه إضافة إلى ذلك مخبأ. هذا سبب أ Engagé M. Mosander à donner au nouveau métal le nom de Lantane ." (أكسيد السيريوم، المستخرج من السيريت بالطريقة المعتادة، يحتوي على ما يقرب من خمسي وزنه في أكسيد المعدن الجديد، الذي يختلف قليلاً فقط عن خصائص السيريوم، والذي يكون موجودًا فيه إذا جاز التعبير "مخفيًا". وهذا السبب دفع السيد مصدر إلى إعطاء المعدن الجديد اسم لانتان ).
    • مجلة فلسفية . تايلور وفرانسيس. 1839.
  35. ^ ضد ويلسباخ، كارل أوير (1885). "Die Zerlegung des Didyms in seine Elemente". Monatshefte for Chemie und verwandte Teile anderer Wissenschaften . 6 (1): 477-491 . دوى : 10.1007 / BF01554643 . S2CID 95838770 . 
  36. ↑ كريشنامورثي، ن.؛ غوبتا، سي كيه (2004). استخلاص المعادن من العناصر الأرضية النادرة . مطبعة سي آر سي. ص 6. ISBN  978-0-203-41302-9.
  37. 1 2 3 إمسلي، جون (2003). لبنات بناء الطبيعة: دليل من الألف إلى الياء للعناصر . مطبعة جامعة أكسفورد. الصفحات 268-270 . ISBN  0-19-850340-7.
  38. ↑ ويكس، ماري إلفيرا (1932). "اكتشاف العناصر. السادس عشر. العناصر الأرضية النادرة". مجلة التعليم الكيميائي . 9 (10): 1751. Bibcode : 1932JChEd...9.1751W . doi : 10.1021/ed009p1751 .
  39. ↑ كوتون، سيمون أ. (2021)، "العناصر الأرضية النادرة، تحدٍّ لمندليف، ولا يزال قائمًا حتى اليوم"، في: جيونتا، كارمن ج.؛ ماينز، فيرا ف.؛ جيرولامي، غريغوري س. (محررون)، 150 عامًا على الجدول الدوري: ندوة تذكارية ، وجهات نظر حول تاريخ الكيمياء، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، ص 259-301 ، doi : 10.1007/978-3-030-67910-1_11 ، ISBN  978-3-030-67910-1، S2CID 238942033 
  40. ↑ معهد هدسون لعلم المعادن (1993-2018). "Mindat.org" .
  41. 1 2 غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص. 1229–32.
  42. 1 2 3 4 لودرز 2003 ، ص 1222-1223.
  43. 1 2 وفرة العناصر في قشرة الأرض وفي البحر، دليل CRC للكيمياء والفيزياء، الطبعة 97 (2016-2017)، ص 14-17
  44. ↑ "إحصاءات ومعلومات العناصر الأرضية النادرة | هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية" (ملف PDF) . minerals.usgs.gov . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 6 مايو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يونيو 2023 .
  45. ↑ «هوندا تشارك في تطوير أول محرك سيارة هجينة خالٍ من المعادن الأرضية النادرة الثقيلة» . رويترز . ١٢ يوليو ٢٠١٦.
  46. ↑ "محركات هوندا الهجينة الثقيلة الخالية من العناصر الأرضية النادرة تتجنب الصين" . Bloomberg.com . 12 يوليو 2016.
  47. ↑ بوزينسكي، آي إم؛ مامونوف، إس كيه؛ ميخائيلوفا، إل آي (1971-08-01). "تأثير نطاقات امتصاص محددة لزجاج النيوديميوم على توليد الطاقة". مجلة التحليل الطيفي التطبيقي . 15 (2): 1002-1005 . Bibcode : 1971JApSp..15.1002B . doi : 10.1007/BF00607297 . ISSN 1573-8647 . S2CID 95996476 .  
  48. ↑ ساغاوا، م.؛ فوجيمورا، س.؛ توغاوا، ن.؛ ياماموتو، هـ.؛ ماتسورا، ي. (1984). "مادة جديدة للمغناطيس الدائم على أساس النيوديميوم والحديد (بحث مدعو)" . مجلة الفيزياء التطبيقية . 55 (6): 2083-2087 . Bibcode : 1984JAP....55.2083S . doi : 10.1063/1.333572 .
  49. يانغ، يونغشيانغ؛ والتون، آلان؛ شيريدان، ريتشارد؛ غوث، كونراد؛ غاوس، رولاند؛ غوتفليش، أوليفر؛ بوخارت، ماتياس؛ ستيناري، بريت-ماري؛ فان جيرفن، توم؛ جونز، بيتر توم؛ بينمانز، كوين (1 مارس 2017). " استخلاص العناصر الأرضية النادرة من خردة المغناطيس الدائم NdFeB في نهاية عمره الافتراضي: مراجعة نقدية" . مجلة علم المعادن المستدام . 3 (1): 122-149 . Bibcode : 2017JSusM...3..122Y . doi : 10.1007/s40831-016-0090-4 . ISSN 2199-3831 . 
  50. ↑ تشانغ، و.؛ ليو، ج.؛ هان، ك. (1992). "نظام الحديد-النيوديميوم" . مجلة توازن الأطوار . 13 (6): 645-648 . doi : 10.1007/BF02667216 .
  51. ↑ بالا، هـ.؛ شيمورا، س.؛ بافلوفسكا، ج.؛ رابينوفيتش، يو. م. (1993-10-01). "تأثير الشوائب على سلوك تآكل النيوديميوم". مجلة الكيمياء الكهربائية التطبيقية . 23 (10): 1017-1024 . doi : 10.1007/BF00266123 . ISSN 1572-8838 . S2CID 95479959 .  
  52. ↑ هوب، م.؛ روغاشيفسكي، س.؛ غروث، ث. (1 أبريل 2003). "اختبار السمية الخلوية لسبائك المعادن المستخدمة كأجهزة تعويضية مغناطيسية". مجلة علوم المواد: المواد في الطب . 14 (4): 335-345 . doi : 10.1023/A:1022931915709 . ISSN 1573-4838 . PMID 15348458. S2CID 36896100 .   
  53. ↑ ماركيو، كاثي (16 أبريل 2024). "تطبيق مغناطيس النيوديميوم في مولدات توربينات الرياح" . مغناطيس ستانفورد . تم الاطلاع عليه في 16 أغسطس 2024 .
  54. ↑ روم، كريستوفر ل.؛ سماها، ريبيكا و.؛ أودونيل، شون؛ دوجو، سيتا؛ باورز، سيج ر. (2024). "المواد المغناطيسية الناشئة لمحركات قيادة المركبات الكهربائية" . نشرة جمعية أبحاث المواد . 49 (7): 738-750 . رمز Bibcode : 2024MRSBu..49..738R . doi : 10.1557/s43577-024-00743-4 . ISSN 0883-7694 . 
  55. ↑ يوكسيل، جنكيز؛ أنكارالي، سيت؛ يوكسيل، نهير أصلان (سبتمبر 2018). "استخدام مغناطيس النيوديميوم في الرعاية الصحية وآثاره على الصحة" . عيادات إسطنبول الشمالية . 5 (3): 268-273 . doi : 10.14744/nci.2017.00483 . ISSN 2536-4553 . PMC 6323575. PMID 30688942 .   
  56. ^ كوندروكيفيتش، أأ؛ فلاسوف، AS. بلاتوف، يو. ت. روسوفيتش يوغاي، NS؛ جورباتوف ، إب (2008-05-01). "لون الخزف الذي يحتوي على أكسيد النيوديميوم". الزجاج والسيراميك . 65 (5): 203-207 . دوى : 10.1007 / s10717-008-9039-9 . ردمك 1573-8515 . S2CID 137474301 .  
  57. ↑ "زجاج الحرباء يغير لونه" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2008-04-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-06-06 .
  58. ↑ براون، ديفيد سي. (1981). "مصادر الضخ الضوئي لأشعة ليزر Nd: Glass". أنظمة ليزر Nd: Glass عالية القدرة الذروية . سلسلة سبرينغر في العلوم البصرية. المجلد 25. الصفحات 99-127 . doi : 10.1007/978-3-540-38508-0_3 . ISBN    978-3-662-13516-7.
  59. ↑ براي ، تشارلز (2001). قاموس الزجاج: المواد والتقنيات . مطبعة جامعة بنسلفانيا. ص 102. ISBN  0-8122-3619-X.
  60. ↑ مرشح النيوديميوم من شركة Baader ، شركة First Light Optics.
  61. ↑ بيلمان، س.؛ سيتسما، ج.؛ يانغ، ي. (2018-06-01). "استخلاص النيوديميوم على هيئة (Na, Nd)(SO4)2 من الجزء الحديدي من تيار آلة تمزيق النفايات الإلكترونية العامة" . مجلة علم المعادن المستدام . 4 (2): 276-287 . Bibcode : 2018JSusM...4..276P . doi : 10.1007/s40831-018-0165-5 . ISSN 2199-3831 . 
  62. ^ تشانغ، لي تشيانغ؛ لين، هانغ؛ تشنغ ياو. شو، جو؛ شيانغ، شياو تشيانغ؛ وانغ، كونغيونغ؛ لين، شيشنغ؛ وانغ ، يوانشنغ (أغسطس 2019). “الفوسفور المصفى بالألوان لشاشات الكريستال السائل ذات الإضاءة LED مع نطاق ألوان واسع”. السيراميك الدولية . 45 (11): 14432–14438 . دوى : 10.1016/j.ceramint.2019.04.164 . S2CID 149699364 . 
  63. ↑ فونتاني، ماركو؛ كوستا، مارياغراتسيا؛ أورنا، ماري فيرجينيا (2015). العناصر المفقودة: الجانب المظلم للجدول الدوري . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 172-173 . ISBN  978-0-19-938334-4.
  64. ↑ سولك، يان؛ جيلينكوفا، هيلينا؛ جابتشينسكي، يان ك.؛ زيندزيان، فالديمار؛ كوياتكوفسكي، جاك؛ نيجيتشليب، كاريل؛ سكودا، فاكلاف (27 أبريل 2005). "مقارنة بين ليزر Nd:YAG وNd:YAP المثلثي المضخّم جانبيًا بالديود" (ملف PDF) . في: هوفمان، حنا ج؛ شوري، راميش ك (محرران). ليزرات الحالة الصلبة الرابع عشر: التكنولوجيا والأجهزة . المجلد 5707. ص 325. doi : 10.1117/12.588233 . S2CID 121802212. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 12 أغسطس 2022. تم الاسترجاع في 16 فبراير 2022 .   
  65. ^ طنجيب عتيق خان (2012-06-27). “ليزر الحالة الصلبة وليزر أشباه الموصلات” (PDF) .
  66. ↑ جونسون، إل إف؛ بويد، جي دي؛ ناساو، ك؛ سودين، آر آر (1962). "التشغيل المستمر للميزر البصري ذي الحالة الصلبة". مجلة Physical Review . 126 (4): 1406. Bibcode : 1962PhRv..126.1406J . doi : 10.1103/PhysRev.126.1406 .
  67. ↑ جيوسيك، جيه إي؛ ماركوس، إتش إم؛ فان أويترت، إل جي (1964). "تذبذبات الليزر في غارنيتات الإيتريوم والألومنيوم والإيتريوم والغاليوم والغادولينيوم المشوبة بالنيوديميوم". رسائل الفيزياء التطبيقية . 4 (10): 182. Bibcode : 1964ApPhL...4..182G . doi : 10.1063/1.1753928 .
  68. ↑ كوشنر، 1999؛ باول، 1998؛ سفيلتو، 1998؛ سيغمان، 1986
  69. ↑ نورمان، إم جيه؛ أندرو، جيه إي؛ بيت، تي إتش؛ كليفورد، آر كيه؛ وآخرون . (2002). "إعادة تشكيل متعددة المسارات لليزر هيلين Nd:Glass في منشأة الأسلحة الذرية". البصريات التطبيقية . 41 (18): 3497-505 . Bibcode : 2002ApOpt..41.3497N . doi : 10.1364/AO.41.003497 . PMID 12078672 .  
  70. ↑ وانغ، و.؛ وانغ، ج.؛ وانغ، ف.؛ فنغ، ب.؛ لي، ك.؛ جيا، هـ.؛ هان، و.؛ شيانغ، ي.؛ لي، ف.؛ وانغ، ل.؛ تشونغ، و.؛ تشانغ، ش.؛ تشاو، س. (2010-10-01). "توليد التوافقي الثالث لليزر Nd:glass باستخدام بلورات KDP مركبة جديدة مُدَوتَرة". فيزياء الليزر . 20 (10): 1923-1926 . Bibcode : 2010LaPhy..20.1923W . doi : 10.1134/S1054660X10190175 . ISSN 1555-6611 . S2CID 123703318 .  
  71. ↑ أوزبورن، إم جي؛ أندرسون، آي إي؛ غشنيدنر، كيه إيه؛ غايو، إم جيه؛ إليس، تي دبليو (1994)، "التذرية الطاردة المركزية لجزيئات مُجدد النيوديميوم وEr3Ni"، في ريد، ريتشارد بي؛ فيكيت، فريد آر؛ سامرز، ليونارد تي؛ ستيغ، إم (محررون)، التطورات في مواد هندسة التبريد: المجلد 40، الجزء أ ، منشور المؤتمر الدولي لمواد التبريد، بوسطن، ماساتشوستس: سبرينغر الولايات المتحدة، الصفحات 631-638 ، doi : 10.1007/978-1-4757-9053-5_80 ، ISBN  978-1-4757-9053-5
  72. ↑ "النيوديميوم: الخصائص والتطبيقات" . www.stanfordmaterials.com . تاريخ الاسترجاع: 13 مايو 2025 .
  73. ↑ كويبرز، جيرون؛ جيبمانز، بن إن جي (2020-04-01). "النيوديميوم كبديل لليورانيوم في المجهر الإلكتروني" . علم الأنسجة وعلم الأحياء الخلوي . 153 (4 ) : 271-277 . doi : 10.1007/s00418-020-01846-0 . ISSN 1432-119X . PMC 7160090. PMID 32008069 .   
  74. ↑ وي، ي. وتشو، إكس. (1999). "تأثير النيوديميوم (Nd 3+ ) على بعض الأنشطة الفسيولوجية في بذور اللفت الزيتية أثناء نقص الكالسيوم (Ca 2+ )" . المؤتمر الدولي العاشر لبذور اللفت . 2 : 399.{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  75. ↑ توماسي، فرانكا؛ توماس، فيليب جيه؛ باجانو، جيوفاني؛ بيرونو، جينيفيف أ؛ أورال، رحيمة؛ ليونز، دانيال م؛ توسكانيسي، ماريا؛ تريفوجي، ماركو (2021-11-01). "مراجعة العناصر الأرضية النادرة كأسمدة ومضافات علفية: تحليل فجوة معرفية" . أرشيفات التلوث البيئي وعلم السموم . 81 (4): 531-540 . Bibcode : 2021ArECT..81..531T . doi : 10.1007/s00244-020-00773-4 . ISSN 1432-0703 . PMC 8558174. PMID 33141264 .   
  76. ↑ "فريق يعثر على أقدم صخور الأرض"" بي بي سي نيوز . لندن. 26-09-2008 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 06-06-2009 . "
  77. ↑ كارلسون، ريتشارد و. (2013)، "التأريخ باستخدام سماريوم-نيوديميوم"، في رينك، دبليو. جاك؛ طومسون، جيرون (محرران)، موسوعة أساليب التأريخ العلمي ، دوردريخت: سبرينغر هولندا، ص 1-20 ، doi : 10.1007/978-94-007-6326-5_84-1 ، ISBN  978-94-007-6326-5
  78. ↑ تاتشيكاوا، ك. (2003). "ميزانية النيوديميوم في المحيط الحديث وآثارها على علم المحيطات القديمة" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 108 (C8) 1999JC000285: 3254. Bibcode : 2003JGRC..108.3254T . doi : 10.1029/1999JC000285 .
  79. ↑ فان دي فليردت، تينا؛ غريفيث، ألكسندر م.؛ لامبيليه، ميريام؛ ليتل، سوزان هـ.؛ ستيتشل، توربن؛ ويلسون، ديفيد ج. (28-11-2016). "النيوديميوم في المحيطات: قاعدة بيانات عالمية، ومقارنة إقليمية، وآثارها على أبحاث علم المحيطات القديمة" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية أ: العلوم الرياضية والفيزيائية والهندسية . 374 (2081) 20150293. Bibcode : 2016RSPTA.37450293V . doi : 10.1098/rsta.2015.0293 . PMC 5069528. PMID 29035258 .  
  80. ↑ "النيوديميوم 460877" . سيجما-ألدريتش . 15 أبريل 2023. تم الاطلاع عليه في 3 أبريل 2025 .
  81. ↑ "مسحوق النيوديميوم، حجم حبيبات -40 مش، 99.8% (REO)" . شركة فيشر ساينتيفيك . 30 مارس 2024. تم الاطلاع عليه في 3 أبريل 2025 .
  82. ↑ "النيوديميوم 261157" . سيجما-ألدريتش . 10 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه في 3 أبريل 2025 .
  83. ↑ "سبائك النيوديميوم" . شركة فيشر ساينتيفيك . 29 مارس 2024. تم الاطلاع عليه في 3 أبريل 2025 .
  84. ↑ بول، أرجان؛ باريندز، توماس آر إم؛ ديتل، أندرياس؛ خادم، أحمد إف؛ إيغينستين، جيلي؛ جيتن، مايك إس إم؛ أوب دين كامب، هوب جي إم (2013). "المعادن الأرضية النادرة ضرورية لحياة الميثانوتراف في برك الطين البركانية" (ملف PDF) . علم الأحياء الدقيقة البيئية . 16 (1): 255-264 . Bibcode : 2014EnvMi..16..255P . doi : 10.1111/1462-2920.12249 . PMID 24034209 . 
  85. ↑ كانغ، لين؛ شين، تشي تشيانغ؛ جين، تشنغ تشي (2000-04-01). "انتقال كاتيونات النيوديميوم Nd3+ إلى داخل طحلب Euglena gracilis 277". النشرة العلمية الصينية . 45 (7): 585-592 . Bibcode : 2000ChSBu..45..585K . doi : 10.1007/BF02886032 . ISSN 1861-9541 . S2CID 95983365 .  
  86. ↑ فايس، فلاديمير؛ لي، تشونشنغ؛ كورنيت، جاك (1 سبتمبر 2003). "تحسين حساسية قياسات اليورانيوم والثوريوم والنيوديميوم والبراسيوديميوم من خلال تفاعل التكثيف في خلية تفاعل تمرير النطاق". الكيمياء التحليلية والكيمياء الحيوية التحليلية . 377 (1): 85-88 . doi : 10.1007/s00216-003-2084-x . ISSN 1618-2650 . PMID 12856100. S2CID 11330034 .   
  87. ↑ "النيوديميوم (Nd) - الخصائص الكيميائية والآثار الصحية والبيئية" .
  88. ↑ دونوهيو، في إي؛ ماكدونالد، فريزر؛ إيفانز، آر. (مارس 1995). "اختبار السمية الخلوية في المختبر لمغناطيس النيوديميوم-الحديد-البورون" . مجلة المواد الحيوية التطبيقية . 6 (1): 69-74 . doi : 10.1002/jab.770060110 . ISSN 1045-4861 . PMID 7703540 .  
  89. ↑ سوين، فرانك (6 مارس 2009). "كيفية إزالة إصبع باستخدام مغناطيسين قويين" . مجموعة سيد ميديا ​​ذ.م.م. تم الاسترجاع في 31 مارس 2013 .
  90. 1 2 أبرامز، راشيل (17 يوليو 2014). "بعد معركة استمرت عامين، وكالة حماية المستهلك تأمر بسحب كرات بوكي" . نيويورك تايمز . تم الاسترجاع في 21 يوليو 2014 .
  91. ↑ باليستيري، ويليام ف. (2014). "مغناطيس النيوديميوم: هل هو جذاب للغاية؟" . ميدسكيب لأمراض الجهاز الهضمي .

فهرس