Nadir toprak elementleri, neodimyum, seryum, iterbiyum ve öropyum gibi kulağa olağandışı gelen isimlere sahip metalleri; birçoğu periyodik tablodaki lantanit serisine aittir. “Nadir toprak” terimi, birçok nadir toprak elementi aslında oldukça yaygın olduğu için yanlış bir isimdir. Nadir toprak elementlerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri onları tıpta, tüketici ürünlerinde, bilimde ve endüstride faydalı kılar.
Güçlü Mıknatıslar
Demir alaşımları ve bazı nadir toprak metalleri son derece güçlü kalıcı mıknatıslar oluşturur; bunlar çok kullanışlıdır çünkü hibrit araçlardaki küçük, güçlü elektrik motorları ve en son nesil taşınabilir drone uçan makineler için küçük, hafif mıknatıslar gereklidir. Nadir toprak neodimi, yüksek mukavemetli mıknatıslar için popüler bir seçimdir; diğerleri holmiyum ve samaryum içerir. Manyetik özelliklerinin sırrı, bazı nadir toprak elementlerinin atomlarındaki elektronların düzenlenmesinde yatmaktadır. Kükürt gibi zayıf manyetik özelliklere sahip elementlerde, dış elektronlarının çoğu çiftler halinde gruplandırılmıştır; bu özel nadir toprak metallerindekiler, manyetik özelliklerini artıran eşleşmemiş elektronlara sahiptir.
Işık ve Renk
Nadir toprak elementlerinden yapılan kimyasal bileşikler, renk ve ışıkla ilgili faydalı özelliklere sahiptir; örneğin, seryum sülfür, ağır metal kadmiyum bazlı geleneksel bileşiklere daha az toksik bir alternatif olarak kullanılan kırmızı bir pigment üretmek için seryum ve sülfürü birleştirir. Bir başka nadir toprak olan Europium, parlak kırmızı ışık pikselleri üretmek için elektronik ekranlarda yaygın olarak kullanılır.
Elektronik parçalar
Nadir toprak elementleri, elektronik bileşenlerin üretiminde önemli destekleyici roller oynar. Şarj edilebilir piller, elektrik enerjisi depolama verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için nikel ve lantan bileşiklerini kullanır. Yüksek yoğunluklu entegre devrelerin yapımında lutesyum ile yapılan özel lensler kullanılır. Nadir toprak erbiyum içeren fiber optik kablolar, lazer sinyallerini uzun mesafelere taşır.
Tıbbi Kullanımlar
Nadir toprak elementleri olan samaryum ve itriyumun radyoaktif formları kanserle savaşan bileşiklerde kullanılmaktadır. Samaryum-153 izotopu, kemik kanseri hücrelerini öldüren ve ağrıyı hafifletmeye yardımcı olan beta radyasyonu yayar. Diğer bir radyoaktif element olan itriyum-90, karaciğer kanseri tedavisinde faydalıdır.