Le terre rare leggere (seconda parte)

Le terre rare sono costituite da 17 metalli, con un'ampia varietà di applicazioni commerciali e per alcune di esse sono insostituibili ("Introduzione all’investimento in terre rare"). La nostra attenzione si concentrerà su quattro di questi metalli: promezio, samario, europio e gadolinio.

Il promezio,  elemento radioattivo, è stato identificato per la prima volta dai ricercatori dell'Oak Ridge, in Tennessee (Stati Uniti), nel 1947. Si conosce molto poco delle proprietà di questo elemento anche se con esso sono stati prodotti più di 30 composti. Solitamente viene ottenuto come sottoprodotto della fissione dell'uranio. Non esiste promezio puro in tutta la crosta terrestre.

Il promezio potrebbe avere applicazioni nel settore energetico, essendo utilizzabile per creare batterie a propulsione nucleare, che potrebbero durare fino a cinque anni. Ma potrebbe venire impiegato come generatore termoelettrico per fornire elettricità ai satelliti ed agli altri veicoli spaziali. Per il momento queste applicazioni  sono confinate in un ambito solo teorico. Nella realtà lo si usa in campo medico come sorgente di raggi X e in campo militare per dispositivi di comunicazione per i sottomarini. Inoltre il cloruro di promezio è stato utilizzato come vernice luminosa per i quadranti di strumenti e di orologi.

Il samario, scoperto spettroscopicamente da Jean Charles Galissard de Marignac nel 1853, è un elemento delle terre rare che si trovano in minerali come la monazite e la bastnaesite. Esistono ben ventuno 21 isotopi del samario.

Il samario è usato nei magneti e in particolare nei magneti permanenti al samario- cobalto. Questi magneti sono resistenti alla smagnetizzazione, alle temperature estremamente elevate e a condizioni ambientali estreme. Vengono impiegati nelle auto ibride e nei finali dei pick-up per le chitarre elettriche. Anche tutte le apparecchiature audio di fascia alta, utilizzano il samario. Esiste un farmaco al samario-153, che serve per il trattamento del dolore per tumori alle ossa. Il samario si trova anche nelle finestre, come parte di un trattamento per rendere il vetro resistente alle radiazioni infrarosse.

L'europio è stato scoperto contemporaneamente con il samario ed è stato isolato nel 1901. È il più reattivo dei metalli delle terre rare e si infiamma a temperature superiori a 150 gradi centigradi. Non esiste libero in natura, ma soltanto in minerali come la monazite, la bastnaesite e la xenotime.

L'europio è stato utilizzato nei televisori come fonte del colore rosso. È ancora impiegato come fosforo nelle luci LED bianche. Viene anche usato come un marchio anti-contraffazione delle banconote e come assorbente di neutroni sulle barre di controllo dei reattori nucleari.

Il gadolinio è stato scoperto nel 1880 dal chimico svizzero Marignac. È debolmente magnetico a temperatura ambiente, ma diventa fortemente magnetico alle basse temperature. Il gadolinio è abbondante nella crosta terrestre nella stessa misura del nichel e dell'arsenico. È naturalmente presente in sei isotopi stabili e in 32 isotopi radioattivi.

Il gadolinio è usato per i fosfori delle lampade, negli schermi a raggi X e come agente di contrasto per la risonanza magnetica. Ma questo metallo si trova anche negli scudi e nelle barre di controllo dei reattori nucleari, in quanto è un ottimo assorbente di energia nucleare. Viene inoltre impiegato nelle tecnologie di comunicazione e nei laboratori come componente nei dispositivi di refrigerazione magnetica.