Néodyme Nd

Découverte

Le néodyme est né, avec le praséodyme, du didyme. En 1885, Carl Auer von Welsbach procéda patiemment à la cristallisation fractionnée de sels de didyme et les scinda en deux nouveaux éléments, nommant néodyme celui qui formait des sels roses.

Le néodyme métallique pur ne fut obtenu que vers 1925. Il devint un matériau industriel après le milieu du XXe siècle, lorsque l'échange d'ions et l'extraction par solvant permirent de séparer efficacement les terres rares.

Au début des années 1980, Masato Sagawa chez Sumitomo Special Metals au Japon et des chercheurs de General Motors aux États-Unis mirent au point indépendamment des aimants à base de néodyme, de fer et de bore (Nd₂Fe₁₄B). Bien plus puissants que les aimants antérieurs, ils ont permis la miniaturisation d'innombrables appareils électroniques.

Origine du nom

Le nom associe le grec neos, « nouveau », à didymos, « jumeau » : le « nouveau jumeau », car il venait d'être séparé du didyme. Le symbole est Nd.

Principales utilisations

• Aimants au néodyme : ils sont bien plus puissants que des aimants en ferrite de même taille et animent les moteurs des véhicules électriques et hybrides, les génératrices d'éoliennes, les actionneurs de têtes de disques durs, les haut-parleurs et vibreurs de téléphones et les écouteurs sans fil. On y ajoute souvent de petites quantités de dysprosium ou de terbium pour qu'ils conservent leur force à haute température.
• Lasers : les cristaux de YAG dopés au néodyme émettent un infrarouge à 1 064 nm et sont très utilisés dans le travail des métaux et en médecine. Les lasers à verre au néodyme alimentent des installations laser géantes pour la recherche sur la fusion.
• Coloration du verre : le verre au néodyme paraît violet ou bleu selon l'éclairage et sert aussi dans les lunettes de protection au didyme.

Isotopes

Le néodyme naturel compte sept isotopes, les néodyme 142, 143, 144, 145, 146, 148 et 150, le néodyme 142 étant le plus abondant. Le néodyme 144 subit une désintégration alpha mais avec une demi-vie d'environ 2 × 10¹⁵ ans, et le néodyme 150 se désintègre extrêmement lentement par double désintégration bêta.

Le samarium 147 se désintègre par émission alpha en néodyme 143, et la datation samarium–néodyme fondée sur ce couple sert à déterminer l'âge des météorites et des roches anciennes et à étudier l'évolution du manteau terrestre.

Dans la vie quotidienne

Le néodyme est extrait de la bastnäsite et de la monazite. La Chine domine non seulement l'extraction mais aussi la fabrication des aimants ; le néodyme est donc souvent au centre des débats sur les chaînes d'approvisionnement.

Les aimants au néodyme sont petits mais extrêmement puissants. Deux aimants qui se collent brusquement peuvent pincer les doigts ou se briser en projetant des éclats tranchants. Il est particulièrement dangereux qu'un enfant avale plusieurs petits aimants, car ils peuvent s'attirer à travers les parois intestinales et provoquer des perforations. Il faut les tenir éloignés des stimulateurs cardiaques, et il est prudent de les écarter des cartes bancaires et des montres mécaniques.