Кристаллическая структура самария. Скандий (Sc) — свойства, получение и применение

Самарий является элементом третьей группы периодической системы химических элементов, где обозначен Sm. Выделен был из минерала самарскита. Относится к группе лантаноидов. Атомный вес 150,36. Содержание самария в литосфере составляет 8 г/т, а в морской воде — около 1,7·10 -6 мг/л. Ежегодная добыча самария — несколько сот тонн. Его выделяют металлотермическим или электролитическим способом, обычно — из монацитового песка при помощи ионообмена.

Физико-химические свойства

По своим механическим качествам самарий напоминает цинк, по внешнему виду — похож на свинец. На воздухе он медленно окисляется, образуя темную пленку оксида Sm 2 O 3 , пока не превращается в серо-желтый порошок. Это достаточно активный металл, имеющий положительную валентность +3. Растворяется в кислотах, на воздухе сгорает. С азотом образует нитрид. С водородом образует гидриды, с углеродом — карбид, с кремнием — силициды, с бором образует бориды.

Физические качества Sm

Применение

Тензочувствительные и термоэлектрические материалы. Из самария в сплаве с кобальтом и прочими элементами производят мощные постоянные магниты. В сплаве с Co, Zr, Hf, Fe, Cu достигается очень высокий уровень коэрцитивной силы и остаточной индукции. ГОСТ 25  278.8−82 нормирует определение посредством комплексоно-метрического способа долю самария в бинарных сплавах. Например, 35−40% Sm-Co. Самарий способствует управлению атомным распадом. В сравнении с другими элементами (кадмий, бор), имеющими широкое сечение захвата, он в реакторе «не выгорает», а образует на фоне облучения изотопы с высокой степенью захвата нейтронов. Используется как активатор люминофоров в цветных дисплеях и конструкциях сотовых телефонов. Его применяют в жидких и твердых лазерах и электродах стартеров тлеющих разрядов.

Поставщик

Поставщик «Auremo» предлагает купить редкие металлы из группы лантаноидов оптом или в рассрочку. Большой выбор полуфабрикатов на складе. Соответствие ГОСТ и международным стандартам качества. Всегда в наличии самарий металл (слиток), цена — оптимальная от поставщика. Ждем ваших заказов. Купить самарий металл (слиток) сегодня. Оптовым заказчикам цена — льготная.

Купить Sm, цена выгодная.

Поставщик «Auremo"предлагает купить цветных и редких металлов на выгодных условиях. На складе предоставлен большой выбор изделий из самария, а также сплавов самария. От объема заказа, дополнительных условий поставки зависит цена. При оптовых продажах предоставляются существенные скидки. Наши менеджеры всегда готовы оказать квалифицированную помощь. А большой ассортимент не оставит вас без выбора. Всегда в наличии самарий металл (слиток), цена — наилучшая в данном сегменте проката. Вся продукция сертифицирована, поставляется в кратчайшие сроки.

В середине прошлого века на Урале был найден черный блестящий минерал. В большинстве книг по истории науки, говорится, что этот минерал открыт русским горным инженером В.Е. Самарским.

Иное утверждают авторы популярной книги «От водорода до...?» П.Р. Таубе и Е.И. Руденко: «В середине прошлого века на Алтае и Урале смотрителем горного округа был инженер В.Е. Самарский. Особыми талантами он не отличался. Однажды рабочие принесли ему найденный в Ильменских горах неизвестный минерал очень красивого бархатно-черного цвета. Присутствовавший при этом угодливый чиновник предложил назвать минерал в честь смотрителя горного округа самарскитом. «Находчивость» чиновника была одобрена, минерал «окрещен» и вошел в коллекцию... По названию минерала, в котором был открыт новый элемент, Лекок де Буабодран назвал его самарием. Так было увековечено имя инженера Самарского, ничем не заслужившего такой чести».

История, как видим, забавная и – вымышленная от начала до конца. В действительности дело обстояло так (комментарий профессора С.А. Погодина), Еще в 1816 г. Берцелиус опубликовал анализ найденного в Швеции черного минерала, содержащего иттриевую землю, пятиокись тантала, окислы вольфрама, урана и некоторых других элементов. Через 23 года немецкий минералог Густав Розе описал подобный же минерал, найденный в Ильменских горах на Урале, и назвал его уранотанталом. А еще через семь лет, в 1846 г., московский химик Р.И. Герман переименовал этот минерал в иттроильменит, так как, по его мнению, в минерале был новый элемент ильмений. Однако не прошло и года, как профессор химии Берлинского университета Генрих Розе – брат Густава Розе – доказал, что, с одной стороны, в уранотантале преобладает не тантал, а похожий на него ниобий, а с другой, – что «ильмениевая кислота» Германа всего лишь смесь пятиокиси ниобия с трехокисью вольфрама. Поэтому оба предлагавшихся прежде названия минерала он считал неприемлемыми, неправильными.

Заканчивая сообщение о своих новых результатах, Розе писал: «Я предлагаю изменить название уранотантал в самарских, в честь полковника Самарского, по благосклонности которого я был в состоянии производить над этим минералом все изложенные наблюдения» («Горный журнал», 1847, ч. II, кн. 4, с. 118). Поясним, что Василий Евграфович Самарский-Быховец (1803...1870) был с 1845 по 1861 г. начальником штаба Корпуса горных инженеров. Он предоставил Розе для исследования образцы черного уральского минерала. А притча об «угодливом чиновнике» – не более чем вымышленное литературное дополнение к истории...

Так или иначе первая глава истории элемента самария связана с Россией. Вторая – с Францией. В 1878 г. французский химик Делафонтен выделил из самарскита окись дидима. В это время основным оружием искателей новых элементов уже был спектральный анализ. В спектре дидима, полученного из самарскита, Делафонтен обнаружил две новые голубые линии. Решив, что они принадлежат новому элементу, он сразу же дал этому элементу название «деципий» – от латинского decipio, что значит обманываю.

Вскоре появились и другие сообщения о необычных спектральных линиях в окиси дидима. Окончательно подтвердил неоднородность этого вещества один из «укрепителей периодического закона», первооткрыватель галлия Лекок де Буабодран. Он, как и Делафонтен, нашел две новые голубые линии, но эти линии отличались от линий деципия.

Лекок де Буабодран назвал новый элемент самарием, как бы лишний раз подчеркивая, что тот получен из самарскита. Произошло это в 1879 г.

Годом позже швейцарский химик Мариньяк при исследовании самарскита получил две фракции, одна из которых давала точно такой же спектр, как и элемент, открытый Лекоком де Буабодраном. Так было подтверждено открытие самария. Другая же фракция, как показал спектральный анализ, содержала новый элемент. В честь одного из первых исследователей редких земель, Юхана Гадолина, этот элемент был назван гадолинием. Деципий же вскоре «закрыли»: он оказался смесью самария с другими редкоземельными элементами, прежде всего с неодимом и празеодимом.

Элементарный самарий был получен в начале XX в., но еще несколько десятилетий элемент №62 не находил применения. Сегодня этот элемент (и его соединения) довольно важен для атомной энергетики. Самарию свойственно большое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов – около 6500 барн. Это больше, чем у традиционных материалов регулирующих стержней атомных реакторов – бора и кадмия. Керамические материалы, в которые входит окись самария (порошок бледно-кремового цвета), стали использовать в качестве защитных материалов в реакторостроении.

В последние годы особое внимание ученых и практиков привлекло интерметаллическое соединение самария с кобальтом SmCo 5 , оказавшееся великолепным материалом для сильных постоянных магнитов. Кроме того, самарий вводят в состав стекол, способных люминесцировать и поглощать инфракрасные лучи.

Но не всегда самарий полезен.

В заметках о лантаноидах мы уже не раз упоминали о реакторных ядах – продуктах деления урана, которые препятствуют развитию цепной ядерной реакции и даже способны ее погасить. Физики считают, что из радиоактивных изотопов наибольшую опасность в качестве реакторного яда представляет ксенон-135, а из стабильных – изотоп самария с массовым числом 149. Сечение захвата тепловых нейтронов у самария-149 огромно – 66 тыс. барн. Лишь у двух изотопов гадолиния оно еще больше. Но в реакторе образуется больше самария, чем гадолиния. В среднем на долю самария-149 (не считая других изотопов этого элемента) приходится 1,3% всех осколков, а на долю гадолиния-155 вместе с гадолинием-157 – 0,5%.

С реакторными ядами борются разными способами. Иногда приходится даже на время останавливать реактор, чтобы распались ядра радиоактивных ядов. Но в борьбе со стабильным самарием-149 остановка реактора была бы бесполезной, даже вредной. Этот изотоп продолжал бы накапливаться и в выключенном реакторе, так как в него превращался бы другой «осколок» ядерного распада – прометий-149. Напротив, в работающем реакторе происходит как бы самоочищение: при поглощении нейтрона самарий-149 превращается в самарий-150, который поглощает замедленные нейтроны намного хуже.

Для реакторов на быстрых нейтронах самарий-149 неопасен – быстрые нейтроны его ядрами не захватываются.

И чтобы покончить с разговором об изотопах, укажем, что природный самарий состоит из семи изотопов с массовыми числами 144, 147, 148, 149, 150, 152 (самый распространенный изотоп) и 154. Самарий-147 альфа-активен, период его полураспада 10 11 лет.

Но не только из-за самария-147 радиоактивен красивый минерал самарскит. В его состав наряду с редкими землями, кислородом, железом, танталом и ниобием входит уран...

Из соединений самария интерес для практики (даже сугубо научной практики) пока представляют немногие. Обычные трехвалентные соединения этого элемента мало чем отличаются от соответствующих соединений других, более доступных элементов редкоземельного ряда. Исключение составляет, пожалуй, лишь трибромид самария SaBr 3 – самое легкоплавкое вещество из всех редкоземельных бромидов.

Известны и такие соединения, в которых элемент №62 проявляет валентность 2+. Это, в частности, малорастворимый в воде дифторид SmF 2 и кристаллический оранжевого цвета сульфат SmSO 4 . Последний интересен тем, что при его растворении в разбавленных кислотах из них выделяется водород.

Таким образом, можно сделать вывод: пока для техники самарий важнее, чем все его соединения, вместе взятые. Если, конечно, не считать упоминавшееся выше соединение – сплав с кобальтом.

История и происхождение названия

Элемент был выделен из минерала самарскита ((Y,Ce,U,Fe) 3 (Nb,Ta,Ti) 5 O 16). Этот минерал в 1847 году был назван в честь русского горного инженера, полковника В. Е. Самарского-Быховца (по предложению немецкого химика Генриха Розе , которому Самарский предоставил для исследования образцы этого минерала; минерал был известен ранее под названиями уранотантал и иттроильменит, однако, как показал Розе, эти названия неточно отражали его состав) . Новый, ранее неизвестный элемент в самарските был обнаружен спектроскопически французскими химиками Делафонтеном в 1878 году и Лекоком де Буабодраном в 1879 году . В 1880 году открытие было подтверждено швейцарским химиком Ж. де Мариньяком . Элемент был назван по минералу самарием; первый случай в истории, когда в названии химического элемента было отражено имя реально существовавшего человека, а не мифологического персонажа . Чистый металлический самарий был впервые химически выделен только в начале XX века.

Нахождение в природе

Изотопы

Природный самарий состоит из четырёх стабильных изотопов 144 Sm (изотопная распространённость 3,07 %), 150 Sm (7,38 %), 152 Sm (26,75 %), 154 Sm (22,75 %) и трёх слаборадиоактивных изотопов 147 Sm (14,99 %, период полураспада - 106 миллиардов лет), 148 Sm (11,24 %; 7⋅10 15 лет), 149 Sm (13,82 %; > 2⋅10 15 лет, в некоторых источниках указывается как стабильный) . Также существуют искусственно синтезированные изотопы самария, самые долгоживущие из которых - 146 Sm (период полураспада - 103 миллиона лет) и 151 Sm (90 лет).

Резонансный захват теплового нейтрона ядром 149 Sm с образованием 150 Sm перестаёт быть возможным уже при небольшом изменении постоянной тонкой структуры α. Измерение относительного содержания 149 Sm/ 150 Sm в минералах природного ядерного реактора в Окло позволило установить, что в пределах экспериментальной погрешности значение постоянной тонкой структуры было в течение последних 2 млрд лет тем же, что и в наше время. .

Получение

Металлический самарий получают методами металлотермии и электролитически, в зависимости от структуры производства и экономических показателей. Мировое производство самария оценивается в несколько сотен тонн, бо́льшая его часть выделяется ионообменными методами из монацитового песка.

Цены

Цены на самарий в слитках чистотой 99-99,9 % колеблются около 50-60 долларов за 1 килограмм.

В 2014 году 25 граммов самария чистотой 99,9 % можно было купить за 75 евро.

Физические свойства

Химические свойства

Самарий, являясь типичным лантаноидом, характеризуется электронной конфигурацией 4f 6 5d 0 6s 2 . Соответственно, образуя соединения, этот элемент, как правило, выступает в качестве восстановителя, проявляя характерные для лантаноидов степени окисления, то есть +2 и +3.

Самарий - высокоактивный металл. На воздухе медленно окисляется, сначала покрываясь тёмной плёнкой трёхвалентного оксида Sm 2 O 3 и затем полностью рассыпаясь в порошок жёлтого оттенка.

Самарий способен реагировать с азотом (образуя нитрид), углеродом (образуя карбиды), халькогенами (образуя моно и двух-трехвалентные сульфиды , селениды , теллуриды), водородом (образуя гидриды), кремнием (образуя силициды), бором (образуя бориды), с фосфором (фосфиды), мышьяком (арсениды), сурьмой (антимониды), висмутом (висмутиды) и всеми галогенами , образуя трёхвалентные соединения (фториды , хлориды , бромиды , иодиды).

Самарий растворим в кислотах. Например, при реакции с серной кислотой самарий образует светло-жёлтые кристаллы сульфата самария(III) ; при реакции самария с соляной кислотой могут образовываться светло-жёлтые кристаллы хлорида самария(III) и, при определённых условиях, хлорида самария(II)

Применение

Магнитные материалы

Самарий широко используется для производства сверхмощных постоянных магнитов , в сплаве самария с кобальтом и рядом других элементов. И хотя в этой области в последние годы наблюдается вытеснение самарий-кобальтовых магнитов магнитами на основе неодима , тем не менее, возможности сплавов самария далеко не исчерпаны.

Термоэлектрические материалы

Обнаруженный в 2000 году эффект генерации термоЭДС в моносульфиде самария SmS имеет весьма высокий КПД около 50 % . Уже при нагревании монокристалла SmS до 130 °C (что открывает перспективу для утилизации низкопотенциального тепла) при совместной эксплуатации такого эффекта с термоэлектронной эмиссией или классическими термоэлементами можно легко достичь КПД выработки электроэнергии на уровне 67-85 %, что очень актуально в связи с убывающими запасами органического топлива на планете. Уже сегодня опытные генераторы конкурентоспособны по сравнению с любым тепловым двигателем (включая двигатель Дизеля и Стирлинга), что позволяет думать о внедрении этого эффекта как основной силовой установки на автомобиле. Учитывая сверхвысокую радиационную стойкость самария, моносульфид самария может послужить для конструирования атомных реакторов, напрямую преобразующих тепло и отчасти ионизирующее излучение в электроэнергию (космические реакторы, реакторы для глубокого космоса). Таким образом, моносульфид самария способен занять в ближайшем будущем ведущую роль в малой и большей энергетике, производстве атомных силовых установок космического базирования и авиационного транспорта, в производстве силовых установок для автомобилей будущего, компактных и мощных источниках тока для бытовых нужд и в военном деле. Интересно отметить то обстоятельство, что на основе применения моносульфида самария вполне легко решается задача создания ядерной силовой установки для автомобильного транспорта, и при том вполне безопасной (ядерный автомобиль).

Как термоэлектрический материал ограничено применяется также теллурид самария (термоЭДС 320 мкВ/К).

Тензочувствительные материалы

Моносульфид самария является одним из лучших тензочувствительных материалов. Он используется для производства тензочувствительных датчиков (например, для измерения механических напряжений в конструкциях).

Ядерная энергетика

В ядерной энергетике самарий используется для управления атомными реакторами , так как сечение захвата тепловых нейтронов для природного самария превышает 6800 барн . Самарий, в отличие от других элементов с высоким сечением захвата (бор , кадмий), «не выгорает» в реакторе, поскольку при интенсивном нейтронном облучении образуются дочерние изотопы самария, которые также обладают очень высоким сечением захвата нейтронов. Самым высоким сечением захвата тепловых нейтронов среди изотопов самария (в природной смеси) обладает самарий-149 (41000 барн). В атомной промышленности используется окись (специальные эмали и стекла), гексаборид и карбид (регулирующие стержни), борат самария.

Гигантский магнитокалорический эффект

Манганаты самария и стронция обладают гигантским магнитокалорическим эффектом и могут быть использованы для конструирования магнитных холодильников.

Гигантский магнитоэлектрический эффект

Молибдат самария обнаруживает на порядок больший по величине магнитоэлектрический эффект, чем, например, молибдат гадолиния, и интенсивно изучается.

Производство стекла

Оксид самария применяется для получения специальных люминесцирующих и поглощающих инфракрасное излучение стёкол.

Самарий

САМА́РИЙ -я; м. Химический элемент (Sm), металл, относящийся к лантаноидам (в виде сплавов применяется в электротехнике).

(лат. Samarium), химический элемент III группы периодической системы; относится к лантаноидам. Металл, плотность 7,536 г/см 3 , t пл 1072°C. Название от минерала самарскита, в котором впервые обнаружен. Компонент магнитных сплавов с кобальтом; прокат (в виде ленты) - электроды для стартёров ламп дневного света.

САМА́РИЙ (лат. samarium), Sm, читается «самарий», химический элемент с атомным номером 62, атомная масса 150,36. Природный самарий состоит из шести стабильных изотопов: 144 Sm (3,09% по массе), 148 Sm (11,27%), 149 Sm (13,82%), 150 Sm (7,47%), 152 Sm (26,63%), 154 Sm (22,53%), -радиоактивный 147 Sm (15,07%, Т 1/2 = 1,3·10 11 лет). Конфигурация трех внешних электронных слоев 4s 2 p 6 d 10 f 6 5s 2 p 6 6s 2 . Степени окисления +4, +3, +2 (валентность IV, III, II).
Лантаноид (см. ЛАНТАНОИДЫ) . Расположен в группе IIIB, в 6 периоде периодической системы элементов.
Радиус атома 0,181 нм, радиус иона Sm 3+ - 0,110 нм (координационное число 6), иона Sm 2+ - 0,141 нм (8). Энергии последовательной ионизации 5,63, 11,07, 23,4, 41,4 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,07.
История открытия
В 19 веке в Ильменских горах, близ города Златоуста (см. ЗЛАТОУСТ) был найден минерал, названный самарскитом. В 1878 французский химик Делафонтен выделил из него неодим (см. НЕОДИМ) и празеодим (см. ПРАЗЕОДИМ) . В 1879 Лекок де Буабодран выделил из самарскита новый элемент самарий.
Нахождение в природе
Самарий - рассеянный элемент, содержание в земной коре 7·10 -4 % по массе. Входит в состав минералов: бастнезит (см. БАСТНЕЗИТ) , монацит (см. МОНАЦИТ) , лопарит (см. ЛОПАРИТ) , самарскит, гадолинит.
Получение
При выделении из минералов концентрируется с европием, гадолинием, тербием. Дальнейшее разделение проводят ионообменной сорбцией и экстракцией. Из полученного раствора самарий осаждают в виде карбоната или оксалата. Прокаливание этих солей позволяет получить оксид Sm 2 O 3 .
Для получения металлического самария оксид Sm 2 O 3 подвергают восстанавливают металлотермически с использованием лантана (см. ЛАНТАН) или миш-металла (см. МИШ-МЕТАЛЛ) . Возможно также карботермическое восстановление Sm 2 O 3 до металла при температуре около 1600°C.
Физические и химические свойства
Самарий - серебристо-желтый металл.
От комнатной до 917°C устойчива a-модификация с тригональной решеткой, а = 0,8996 нм, угол = 23,21 о. От 917°C до температуры плавления (1072°C) устойчива b-модификация с кубической решеткой типа a-Fe. Температура кипения 1788°C, плотность a-Sm 7,536 кг/дм 3 .
В сухом воздухе химически устойчив, во влажном медленно окисляется. При нагревании на воздухе окисляется с образованием оксида Sm 2 O 3 .
При нагревании самарий реагирует с галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ) , азотом (см. АЗОТ) , водородом (см. ВОДОРОД) , серой (см. СЕРА) и другими неметаллами. Оксид Sm 2 О 3 обладает слабоосновными свойствами, ему отвечает основание Sm(ОН) 3 средней силы. К растворимым в воде солям самария относятся хлорид, нитрат, ацетат и сульфат, к плохо растворимым - оксалат, фторид, карбонат и фосфат.
В растворе ионы Sm 3+ под действием сильных восстановителей превращаются в ионы Sm 2+ . При действии водорода или металлического самария на SmCl 3 или SmF 3 образуются дигалогениды SmCl 2 или SmF 2 .
Применение
Основное применение металлического самария производство постоянных магнитов в виде сплавов с Co составов SmCo 5 и SmCo 17 . Самарий находит применение также при производстве некоторых люминофоров, керамических конденсаторов, катализаторов, синтетических гранатов.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "самарий" в других словарях:

САМАРИЙ - хим. элемент семейства (см.), символ Sm (лат. Samarium), ат. н. 62, ат. м. 150,36; серебристо белый металл, плотность 7536 кг/м3, tпл = 1072 °С. Соединения самария сильные восстановители. Ядра изотопа самария 149 чрезвычайно сильно поглощают… … Большая политехническая энциклопедия

- (лат. Samarium) Sm, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 62, атомная масса 150,36; относится к лантаноидам. Металл, плотность 7,536 г/см³, tпл 1072 .C. Самарий назван от минерала самарскита, в котором впервые… … Большой Энциклопедический словарь

- (символ Sm), серо белый химический элемент, металл, относится к ЛАНТАНОИДАМ. Был впервые обнаружен спектроскопическим методом в 1879 г. Его основные руды МОНАЦИТ и бастнезит. Самарий используется в лампах с угольными дугами, а также как… … Научно-технический энциклопедический словарь

- (Samarium), Sm, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 62, атомная масса 150,36; относится к редкоземельным элементам; металл. Соединение SmCo5 материал для постоянных магнитов. Выделен французским химиком П. Лекоком… … Современная энциклопедия

- (Samarium), Sm (a. samarium; н. Samarium; ф. samarium; и. samario), хим. элемент III группы периодич. системы Mенделеева, относится к лантаноидам, ат. н. 62, ат. м. 150,36. Природный C. представлен семью изотопами: 144Sm (3,07%), 147Sm… … Геологическая энциклопедия

- (лат. Samarium), Sm, хим. элемент III группы периодич … Физическая энциклопедия

Сущ., кол во синонимов: 3 лантаноид (15) металл (86) элемент (159) Словарь синонимов ASIS … Словарь синонимов

- (Sm) один из наиболее редких и потому столь малоисследованных ыхимических элементов, что в настоящее время можно дажесомневаться в его химической самостоятельности. Он был открыт Лекок деБуабодраном (1879), путем спектрального анализа, в минерале … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

самарий - Химический элемент, лантаноид; используется в качестве добавки для защиты от нейтронного излучения, является одним из отравителей ядерного реактора [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN… … Справочник технического переводчика

62 Прометий ← Самарий → Европий … Википедия

В середине прошлого века на Урале был найден черный блестящий минерал. В большинстве книг по истории науки, говорится, что этот минерал открыт русским горным инженером В. Е. Самарским.

Иное утверждают авторы популярной книги «От водорода до...?» П. Р. Таубе и Е.И. Руденко: «В середине прошлого века на Алтае и Урале смотрителем горного округа был инженер В. Е. Самарский. Особыми талантами он не отличался. Однажды рабочие принесли ему найденный в Ильменских горах неизвестный минерал очень красивого бархатно-черного цвета. Присутствовавший при этом угодливый чиновник предложил назвать минерал в честь смотрителя горного округа самарскитом. „Находчивость“ чиновника была одобрена, минерал „окрещен“ и вошел в коллекцию... По названию минерала, в котором был открыт новый элемент, Лекок де Буабодран назвал его самарием. Так было увековечено имя инженера Самарского, ничем не заслужившего такой чести».

История, как видим, забавная и - вымышленная от начала до конца. В действительности дело обстояло так (комментарий профессора С. А. Погодина), Еще в 1816 г. Берцелиус опубликовал анализ найденного в Швеции черного минерала, содержащего иттриевую землю, пятиокись тантала, окислы вольфрама, урана и некоторых других элементов. Через 23 года немецкий минералог Густав Розе описал подобный же минерал, найденный в Ильменских горах на Урале, и назвал его уранотанталом. А еще через семь лет, в 1846 г., московский химик Р. И. Герман переименовал этот минерал в иттроильменит, так как, по его мнению, в минерале был новый элемент ильмений. Однако не прошло и года, как профессор химии Берлинского университета Генрих Розе - брат Густава Розе - доказал, что, с одной стороны, в уранотантале преобладает не тантал, а похожий на него ниобий, а с другой, - что «ильмениевая кислота» Германа всего лишь смесь пятиокиси ниобия с трехокисью вольфрама. Поэтому оба предлагавшихся прежде названия минерала он считал неприемлемыми, неправильными.

Заканчивая сообщение о своих новых результатах, Розе писал: «Я предлагаю изменить название уранотантал в самарских, в честь полковника Самарского, по благосклонности которого я был в состоянии производить над этим минералом все изложенные наблюдения» («Горный журнал», 1847, ч. II, кн. 4, с. 118). Поясним, что Василий Евграфович Самарский-Быховец (1803...1870) был с 1845 по 1861 г. начальником штаба Корпуса горных инженеров. Он предоставил Розе для исследования образцы черного уральского минерала. А притча об «угодливом чиновнике» - не более чем вымышленное литературное дополнение к истории...

Так или иначе первая глава истории элемента самария связана с Россией. Вторая - с Францией. В 1878 г. французский химик Делафонтен выделил из самарскита окись дидима. В это время основным оружием искателей новых элементов уже был спектральный анализ. В спектре дидима, полученного из самарскита, Делафонтен обнаружил две новые голубые линии. Решив, что они принадлежат новому элементу, он сразу же дал этому элементу название «деципий» - от латинского decipio, что значит обманываю.

Вскоре появились и другие сообщения о необычных спектральных линиях в окиси дидима. Окончательно подтвердил неоднородность этого вещества один из «укрепителей периодического закона», первооткрыватель галлия Лекок де Буабодран. Он, как и Делафонтен, нашел две новые голубые линии, но эти линии отличались от линий деципия.

Лекок де Буабодран назвал новый элемент самарием, как бы лишний раз подчеркивая, что тот получен из самарскита. Произошло это в 1879 г.

Годом позже швейцарский химик Мариньяк при исследовании самарскита получил две фракции, одна из которых давала точно такой же спектр, как и элемент, открытый Лекоком де Буабодраном. Так было подтверждено открытие самария. Другая же фракция, как показал спектральный анализ, содержала новый элемент. В честь одного из первых исследователей редких земель, Юхана Гадолина, этот элемент был назван гадолинием. Деципий же вскоре «закрыли»: он оказался смесью самария с другими редкоземельными элементами, прежде всего с неодимом и празеодимом.

Элементарный самарий был получен в начале XX в., но еще несколько десятилетий элемент № 62 не находил применения. Сегодня этот элемент (и его соединения) довольно важен для атомной энергетики. Самарию свойственно большое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов - около 6500 барн. Это больше, чем у традиционных материалов регулирующих стержней атомных реакторов - бора и кадмия. Керамические материалы, в которые входит окись самария (порошок бледно-кремового цвета), стали использовать в качестве защитных материалов в реакторостроении.

В последние годы особое внимание ученых и практиков привлекло интерметаллическое соединение самария с кобальтом SmCo5, оказавшееся великолепным материалом для сильных постоянных магнитов. Кроме того, самарий вводят в состав стекол, способных люминесцировать и поглощать инфракрасные лучи.

Но не всегда самарий полезен.

В заметках о лантаноидах мы уже не раз упоминали о реакторных ядах - продуктах деления урана, которые препятствуют развитию цепной ядерной реакции и даже способны ее погасить. Физики считают, что из радиоактивных изотопов наибольшую опасность в качестве реакторного яда представляет ксенон-135, а из стабильных - изотоп самария с массовым числом 149. Сечение захвата тепловых нейтронов у самария-149 огромно - 66 тыс. барн. Лишь у двух изотопов гадолиния оно еще больше. Но в реакторе образуется больше самария, чем гадолиния. В среднем на долю самария-149 (не считая других изотопов этого элемента) приходится 1,3% всех осколков, а на долю гадолиния-155 вместе с гадолинием-157 - 0,5%.

С реакторными ядами борются разными способами. Иногда приходится даже на время останавливать реактор, чтобы распались ядра радиоактивных ядов. Но в борьбе со стабильным самарием-149 остановка реактора была бы бесполезной, даже вредной. Этот изотоп продолжал бы накапливаться и в выключенном реакторе, так как в него превращался бы другой «осколок» ядерного распада - прометий-149. Напротив, в работающем реакторе происходит как бы самоочищение: при поглощении нейтрона самарий-149 превращается в самарий-150, который поглощает замедленные нейтроны намного хуже.

Для реакторов на быстрых нейтронах самарий-149 неопасен - быстрые нейтроны его ядрами не захватываются.

И чтобы покончить с разговором об изотопах, укажем, что природный самарий состоит из семи изотопов с массовыми числами 144, 147, 148, 149, 150, 152 (самый распространенный изотоп) и 154. Самарий-147 альфа-активен, период его полураспада 1011 лет.

Но не только из-за самария-147 радиоактивен красивый минерал самарскит. В его состав наряду с редкими землями, кислородом, железом, танталом и ниобием входит уран...

Из соединений самария интерес для практики (даже сугубо научной практики) пока представляют немногие. Обычные трехвалентные соединения этого элемента мало чем отличаются от соответствующих соединений других, более доступных элементов редкоземельного ряда. Исключение составляет, пожалуй, лишь трибромид самария SaBr3 - самое легкоплавкое вещество из всех редкоземельных бромидов.

Известны и такие соединения, в которых элемент № 62 проявляет валентность 2+. Это, в частности, малорастворимый в воде дифторид SmF2 и кристаллический оранжевого цвета сульфат SmSO4. Последний интересен тем, что при его растворении в разбавленных кислотах из них выделяется водород.

Таким образом, можно сделать вывод: пока для техники самарий важнее, чем все его соединения, вместе взятые. Если, конечно, не считать упоминавшееся выше соединение - сплав с кобальтом.