تتضمن العناصر الأرضية النادرة معادن لها أسماء غير عادية مثل النيوديميوم والسيريوم والإيتربيوم والأوروبيوم. ينتمي الكثير منهم إلى سلسلة اللانثانيدات في الجدول الدوري. مصطلح "الأرض النادرة" هو تسمية خاطئة لأن العديد من العناصر الأرضية النادرة شائعة إلى حد ما. الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأتربة النادرة تجعلها مفيدة في الطب والمنتجات الاستهلاكية والعلوم والصناعة.
مغناطيس قوي
تشكل سبائك الحديد وبعض المعادن الأرضية النادرة مغناطيسًا دائمًا قويًا للغاية ؛ هذه مفيدة للغاية لأن مغناطيسات صغيرة وخفيفة الوزن ضرورية للمحركات الكهربائية الصغيرة والقوية في المركبات الهجينة وأحدث جيل من آلات الطيران بدون طيار المحمولة. النيوديميوم الأرضي النادر هو خيار شائع للمغناطيسات عالية القوة ؛ وتشمل البعض الآخر الهولميوم والسماريوم. يكمن سر خواصها المغناطيسية في ترتيب الإلكترونات في ذرات بعض العناصر الأرضية النادرة. في العناصر ذات الخصائص المغناطيسية الضعيفة مثل الكبريت ، يتم تجميع معظم إلكتروناتها الخارجية في أزواج ؛ تلك الموجودة في هذه المعادن الأرضية النادرة لديها إلكترونات غير زوجية تزيد من خصائصها المغناطيسية.
الضوء واللون
المركبات الكيميائية المصنوعة من العناصر الأرضية النادرة لها خصائص مفيدة تتعلق باللون والضوء ؛ على سبيل المثال ، يجمع كبريتيد السيريوم السيريوم والكبريت لإنتاج صبغة حمراء تستخدم كبديل أقل سمية للمركبات التقليدية القائمة على معدن الكادميوم الثقيل. يرى اليوروبيوم ، وهو أرض نادرة أخرى ، استخدامًا واسعًا في الشاشات الإلكترونية لإنتاج بكسلات من الضوء الأحمر الساطع.
مكونات الكترونية
تلعب العناصر الأرضية النادرة أدوارًا داعمة أساسية في تصنيع المكونات الإلكترونية. تستخدم البطاريات القابلة لإعادة الشحن مركبات من النيكل واللانثانم لزيادة كفاءة تخزين الطاقة الكهربائية. تستخدم العدسات المتخصصة المصنوعة من اللوتيتيوم في صنع دوائر متكاملة عالية الكثافة. كابلات الألياف الضوئية التي تحتوي على مادة الإربيوم الأرضية النادرة تحمل إشارات الليزر لمسافات طويلة.
الاستخدامات الطبية
تستخدم الأشكال المشعة من العناصر الأرضية النادرة الساماريوم والإيتريوم في المركبات التي تقاوم السرطان. يُصدر نظير السماريوم 153 إشعاع بيتا الذي يقتل خلايا سرطان العظام ويساعد في تخفيف الألم. الإيتريوم 90 ، عنصر مشع آخر ، مفيد في علاج سرطان الكبد.