نيوديميوم Nd

الاكتشاف

وُلد النيوديميوم مع البراسوديميوم من الديديميوم. ففي عام 1885 بلور كارل أوير فون فيلسباخ أملاح الديديميوم تبلورًا تجزيئيًا بصبر، وقسمها إلى عنصرين جديدين، وسمّى الذي يكوّن أملاحًا وردية النيوديميوم.

لم يُحصل على فلز النيوديميوم النقي إلا نحو عام 1925. وأصبح مادة صناعية بعد منتصف القرن العشرين، حين جعل التبادل الأيوني والاستخلاص بالمذيبات فصل العناصر الأرضية النادرة بكفاءة أمرًا عمليًا.

وفي أوائل ثمانينيات القرن العشرين طوّر ماساتو ساغاوا في شركة سوميتومو للمعادن الخاصة في اليابان، وباحثون في جنرال موتورز في الولايات المتحدة، كلٌّ على حدة، مغانط قائمة على النيوديميوم والحديد والبورون (Nd₂Fe₁₄B). وكانت أقوى بكثير من المغانط السابقة، فأتاحت تصغير أجهزة إلكترونية لا تُحصى.

أصل التسمية

يجمع الاسم بين اليونانية neos «جديد» وdidymos «التوأم»، فمعناه «التوأم الجديد»، لأنه فُصل حديثًا من الديديميوم. والرمز Nd.

أهم الاستخدامات

• مغانط النيوديميوم: أقوى بكثير من مغانط الفريت ذات الحجم نفسه، وتدير محركات المركبات الكهربائية والهجينة ومولدات توربينات الرياح ومشغّلات رؤوس الأقراص الصلبة ومكبرات صوت الهواتف ومحركات الاهتزاز وسماعات الأذن اللاسلكية. وكثيرًا ما تُضاف كميات صغيرة من الديسبروسيوم أو التربيوم كي تحتفظ المغانط بقوتها في درجات الحرارة العالية.
• الليزر: تطلق بلورات YAG المطعّمة بالنيوديميوم ضوءًا تحت أحمر عند 1,064 nm، وتُستخدم على نطاق واسع في تشغيل المعادن والطب. وتشغّل ليزرات زجاج النيوديميوم منشآت ليزرية عملاقة لبحوث الاندماج.
• تلوين الزجاج: يبدو زجاج النيوديميوم بنفسجيًا أو أزرق بحسب الإضاءة، ويُستخدم أيضًا في نظارات الديديميوم الواقية.

النظائر

للنيوديميوم الطبيعي سبعة نظائر، النيوديميوم-142 و-143 و-144 و-145 و-146 و-148 و-150، وأوفرها النيوديميوم-142. ويخضع النيوديميوم-144 لاضمحلال ألفا لكن عمر النصف له نحو 2 × 10¹⁵ سنة، ويضمحل النيوديميوم-150 ببطء شديد باضمحلال بيتا المزدوج.

يضمحل الساماريوم-147 بألفا إلى النيوديميوم-143، ويُستخدم التأريخ بالساماريوم-نيوديميوم القائم على هذا الزوج لتحديد أعمار النيازك والصخور القديمة ودراسة تطور وشاح الأرض.

في الحياة اليومية

يُستخرج النيوديميوم من البستنازيت والمونازيت. وتهيمن الصين لا على التعدين فحسب بل على صناعة المغانط أيضًا، لذا كثيرًا ما يكون النيوديميوم في قلب النقاشات حول سلاسل الإمداد.

مغانط النيوديميوم صغيرة لكنها قوية جدًا. فإذا انجذب اثنان منها بعضهما إلى بعض قد يقرصان الأصابع أو يتحطمان مطلقين شظايا حادة. ويكون الأمر خطرًا بوجه خاص إذا ابتلع طفل عدة مغانط صغيرة، إذ قد يتجاذب بعضها مع بعض عبر جدران الأمعاء فتسبب ثقوبًا. ويجب إبعادها عن أجهزة تنظيم ضربات القلب، ومن الحكمة إبعادها عن بطاقات الائتمان والساعات الميكانيكية.