معرفی کمیاب ترین مواد معدنی

احتمالاً همه ما با عناصر رایج جدول تناوبی مانند هیدروژن، طلا و اکسیژن آشنا هستیم، اما درباره عناصر کمیاب در جهان غالباً خارج از جوامع علمی صحبت نمی‌شود. اساساً همه‌ی نادرترین عناصر روی زمین رادیواکتیو هستند و کاربردهای تجاری و علمی ندارند. برخی از آن ها به صورت پودر معدنی در کره خاکی موجود هستند. بیشتر این عناصر فقط برای تحقیق استفاده می‌شوند و حتی به اندازه کافی دوام نمی‌آورند تا بتوانند به طور کامل مورد مطالعه قرار گیرند. همه عناصر موجود در این لیست به لحاظ ماهیت به صورت ترکیبی به مقدار کمی وجود دارند. در ادامه به مواردی از این مواد معدنی کمیاب اشاره می‌کنیم.

نپتونیم

از این عنصر فقط مقادیر کمی در پوسته زمین یافت می‌شود. در واقع از نپتونیم به صورت سالانه در حدود 60000 کیلوگرم به عنوان محصول جانبی در نیروگاه‌های هسته‌ای تولید می‌شود. وزن اتمی این عنصر 237 بوده که از جمله پایدارترین ایزوتوپ‌ها محسوب خواهد شد. از این عنصر کمیاب بعنوان پیش ساز در تولید پلوتونیوم، همچنین در دستگاه‌های تشخیص نوترون‌های پر انرژی (MeV) استفاده می شود.

کوریوم

این مواد معدنی کمیاب نیز اگر به صورت طبیعی وجود داشته باشد، مقدار آن در هر سال نامعین است. اما تخمین زده می‌شود که به صورت سالانه حداقل چندین کیلوگرم گرم از آن تولید شود. وزن اتمی کوریوم247 بوده که مانند عنصر نپتونیم از پایدارترین ایزوتوپ به شمار می‌رود. از این عنصر برای تولید اکتینیدهای سنگین‌تر استفاده می‌شود. ضمن اینکه در رادیونوکلئید برای منابع نیرو در ضربان سازهای مصنوعی نیز کاربرد خواهد داشت .

کالیفرنیوم

از این عنصر نیز به صورت سالانه حدود 500 میلی گرم تولید می‌شود و وزن اتمی آن نیز در حدود 251 است. بیشترین استفاده از عنصر کمیاب برای کمک به راه اندازی راکتورهای هسته‌ای استفاده می‌شود. ضمناً در سنتز هسته‌ای عناصر جرم بالاتر نیز کاربرد خواهد داشت. از دیگر مصارف کالیفرنیوم می‌توان به مواردی همچون سنجش رطوبت نوترون، منبع نوترونی برای شناسایی سنگ معدن طلا و درمان برخی از سرطان‌های دهانه رحم و مغز استفاده اشاره کرد.

پرومتیم

حدوداً در هر زمان فقط حدود 500 تا 600 گرم در پوسته زمین از این ماده کمیاب وجود دارد که وزن اتمی آن نیز در حدود 145 است. این مواد معدنی از رده عناصر لانتانید بوده و بیشترین کاربرد آن برای تحقیقات عملی است. البته در نظر داشته باشید که پرومتیم نوع 147 در رنگ‌های درخشان، برای باتری‌های اتمی و همچنین در دستگاه‌های اندازه گیری استفاده می‌شود.

پروتاکتینیم

احتمال وجود این مواد معدنی و کربنی در زمین 0.1 در تریلیون است. ضمن اینکه گفتنی است که پروتاکتینیم قادر به تولید همزمان 125 گرم است که در نوع خود جالب توجه بوده و وزن اتمی این مواد معدنی نیز کمیاب به حداقل 231 می‌رسد و در رده عناصر اکتینید قرار می‌گیرد. از این عنصر کمیاب نیز استفاده‌ی خاصی تا به الان نشده است، حتی از خود در تحقیقات علمی نیز کاربرد خاصی نشان نداده است.

فرانسیوم

معمولاً از این ماده معدنی در زمین در حدود 20 تا 30 گرم یافت می‌شود و وزن اتمی آن نیز در حد 223 است که مانند دو عنصر ابتدایی معرفی شده از پایدارترین ایزوتوپ‌ها محسوب می‌شود. فرانسیوم از جمله موادهای معدنی کمیاب است که به صورت فلز قلیایی بوده و هیچ کاربرد عملی خارج از تحقیقات علمی در زمینه های شیمی و ساختار اتمی برای این مواد معدنی وجود ندارد.

برکلیوم

این عنصر به صورت چند میلی گرم آن هم به عنوان محصولات جانبی در راکتورهای هسته‌ای تولید می‌شود. از زمانی که برای اولین بار برکلیوم کشف شده، بیش از 1 گرم از آن در ایالات متحده تولید شده است. وزن این عنصر نیز در حدود 247 بوده و در رده عناصر اکتینید جای می‌گیرد. به طور کلی استفاده‌ی خاصی نداشته و اکثراً برای تحقیقات علمی کاربرد خواهد داشت.

آستاتین

از این عنصر کمتر از 1 گرم در پوسته زمین وجود دارد که به طور تقریبی فقط 0.05 میکروگرم از آن تولید شده است. وزن اتمی آستاتین نیز تقریباً 210 بوده که بعنوان یک دیگر از مواد معدنی پایدار شناخته می‌شود. آستاتین در دسته عنصرهای متالوئید بوده و در حال حاضر برای استفاده در پزشکی هسته‌ای در حال تحقیق است. همچنین این عنصر دارای پتانسیل برای درمان ذرات آلفا خواهد بود.