نيوبيوم Nb

الاكتشاف

في عام 1801 حلّل الكيميائي الإنجليزي تشارلز هاتشيت عينة معدنية قدمت من أمريكا الشمالية، وأعلن عن عنصر جديد سمّاه كولومبيوم.

وبعد عام اكتُشف التانتالوم في السويد، وكان العنصران متشابهين إلى حد أن ويليام هايد ولاستون خلص عام 1809 إلى أنهما عنصر واحد. ودام الالتباس حتى عام 1844، حين أثبت الكيميائي الألماني هاينريش روزه أنهما عنصران متميزان، وأعطى هذا العنصر اسمًا جديدًا هو النيوبيوم.

حضّر كريستيان فيلهلم بلومستراند الفلز لأول مرة عام 1864. وطوال قرن تقريبًا ظل الكيميائيون الأوروبيون يقولون نيوبيوم بينما استمر علماء الفلزات الأمريكيون في قول كولومبيوم، حتى اعتمد الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية اسم النيوبيوم رسميًا عام 1949.

أصل التسمية

في الأساطير اليونانية نيوبي هي ابنة تانتالوس. واختار روزه الاسم تعبيرًا عن الصلة التي لا تنفصم بين العنصر والتانتالوم. والرمز Nb.

أهم الاستخدامات

• الفولاذ العالي القوة المنخفض السبك: إضافة نحو 0.1% من النيوبيوم تنعّم البنية الحبيبية، فتعطي فولاذًا قويًا متينًا لخطوط الأنابيب وهياكل السيارات والجسور وهياكل المباني. وهذا يستأثر بمعظم استهلاك النيوبيوم.
• السبائك الفائقة: يحسّن النيوبيوم قوة أجزاء المحركات النفاثة ومحركات الصواريخ في درجات الحرارة العالية.
• المغانط فائقة التوصيل: تشكّل أسلاك النيوبيوم والتيتانيوم مغانط أجهزة الرنين المغناطيسي في المستشفيات ومصادم الهادرونات الكبير، بينما يُستخدم النيوبيوم والقصدير حيث تلزم مجالات أقوى. ويُشكَّل النيوبيوم النقي تجاويف ترددات راديوية فائقة التوصيل للمسرّعات.
• المجوهرات: نادرًا ما يسبب النيوبيوم الحساسية، ويمكن أنودته ليتخذ طيفًا من الألوان الزاهية.

النظائر

للنيوبيوم نظير مستقر واحد هو النيوبيوم-93. أما النيوبيوم-95 المشع، وعمر النصف له نحو 35 يومًا، فناتج انشطار يُقاس في الرصد البيئي حول المنشآت النووية، والنيوبيوم-94 ناتج تنشيط طويل العمر بعمر نصف يبلغ عشرات آلاف السنين.

في الحياة اليومية

يُستخرج النيوبيوم من خامات البيروكلور والكولومبيت. والإمداد متركز للغاية: فنحو 90% من نيوبيوم العالم يأتي من البرازيل، ولا سيما من منجم قرب أراشا في ميناس جيرايس.

وهو مختبئ في فولاذ السيارات والمباني وفي مغانط أجهزة الرنين المغناطيسي في المستشفيات. ولأن الفلز خامل حيويًا، يُستخدم في مجوهرات الثقب الجسدي وبعض الغرسات الطبية.