Германий Ge

Открытие

В 1871 году Менделеев описал недостающий элемент под кремнием — «экасилиций», предсказав атомный вес около 72, плотность около 5,5 и серое тугоплавкое твёрдое вещество.

В 1886 году Клеменс Винклер из Фрайбергской горной академии (Саксония) анализировал недавно найденный минерал аргиродит. Сумма его результатов постоянно не дотягивала нескольких процентов до 100, и он заподозрил неизвестную составную часть. После кропотливых разделений он её выделил. Атомный вес оказался около 72,6, а плотность около 5,32 — поразительное совпадение с предсказанием.

В середине XX века германий стал звездой электроники. В 1947 году Джон Бардин и Уолтер Браттейн в Bell Labs создали точечный транзистор на кристалле германия. Позже его место занял кремний, который проще обрабатывать и который образует стабильный оксидный слой, но именно германий открыл эпоху полупроводников.

Происхождение названия

Винклер назвал элемент в честь Германии (Germania — её латинское название), и символ Ge происходит от того же слова.

Основные применения

• Оптоволокно: диоксид германия, добавленный в сердцевину волокна, повышает её показатель преломления, так что свет остаётся запертым в сердцевине на больших расстояниях.
• Инфракрасная оптика: германий непрозрачен для видимого света, но прозрачен для значительной части инфракрасного диапазона, поэтому из него делают линзы и окна тепловизоров.
• Кремний-германиевые (SiGe) микросхемы повышают быстродействие высокочастотных схем и схем связи.
• Детекторы излучения: кристаллы особо чистого германия измеряют энергии гамма-квантов с исключительной точностью.
• Катализ: диоксид германия используется как катализатор полимеризации при производстве ПЭТ-пластика.

Изотопы

У природного германия пять изотопов. Германий-70, -72, -73 и -74 стабильны, а германий-76 формально радиоактивен, но распадается путём двойного бета-распада с периодом полураспада, намного превышающим возраст Вселенной. Самый распространённый — германий-74. Радиоактивный германий-68 с периодом полураспада около 271 дня служит материнским изотопом в генераторах, снабжающих больницы галлием-68 для ПЭТ. Детекторы, обогащённые германием-76, используются для поиска безнейтринного двойного бета-распада — гипотетического процесса, который раскрыл бы природу нейтрино.

В повседневной жизни

Германий получают в основном как побочный продукт рафинирования цинка и из некоторых видов угольной золы-уноса. Он присутствует в подводных оптоволоконных кабелях, автомобильных камерах ночного видения и радиомикросхемах телефонов.

Браслеты и добавки, продаваемые как «германиевые» оздоровительные товары, не имеют доказанной пользы. Длительный приём неорганических соединений германия связывают с поражением почек, поэтому принимать его в виде добавок не следует. Сам металл не считается опасным в обращении.