САМА́РИЙ

САМА́РИЙ (лат. Samarium), Sm, хи­мич. эле­мент III груп­пы ко­рот­кой фор­мы (3-й груп­пы длин­ной фор­мы) пе­рио­дич. сис­те­мы; от­но­сит­ся к лан­та­нои­дам и ред­ко­зе­мель­ным эле­мен­там; ат. н. 62; ат. м. 150,36. В при­ро­де 7 изо­то­пов – ста­бильные ¹⁴⁴Sm, ¹⁴⁹Sm, ¹⁵⁰Sm, ¹⁵²Sm (пре­об­ла­да­ет, 26,75%), ¹⁵⁴Sm и α-ра­дио­ак­тивные ¹⁴⁷Sm (T_1/2 1,06·10¹¹ лет) и ¹⁴⁸Sm (T_1/2 7·10¹⁵ лет). От­крыт в 1879 П. Ле­кок де Буа­бод­ра­ном при спек­тро­ско­пич. ис­сле­до­ва­нии ми­не­ра­ла са­мар­ски­та (Y,Ce,U,Fe)₃(Nb,Ta,Ti)₅O₁₆, на­зван­но­го в честь рос. гор­но­го инж. В. Е. Са­мар­ско­го-Бы­хов­ца. Со­дер­жа­ние С. в зем­ной ко­ре 7·10^-4% по мас­се. Вме­сте с др. РЗЭ со­дер­жит­ся в ми­не­ра­лах мо­на­ци­те, ба­ст­не­зи­те, ло­па­ри­те, са­мар­ски­те, га­до­ли­ни­те, ор­ти­те и др.

Кон­фи­гу­ра­ция внеш­ней элек­трон­ной обо­лоч­ки ато­ма С. 4f66s²; в со­еди­не­ни­ях про­яв­ля­ет сте­пень окис­ле­ния +3 и +2. В сво­бод­ном со­стоя­нии С. – се­реб­ри­сто-жёл­тый ме­талл с три­го­наль­ной кри­стал­лич. ре­шёт­кой (α-Sm); вы­ше 917 °C кри­стал­ли­зу­ет­ся в ку­бич. ре­шёт­ке (β-Sm), t_пл 1072 °C, t_кип 1788 °C; плот­ность 7536 кг/м³ (α-Sm), 7400 кг/м³ (β-Sm); твёр­дость по Бри­нел­лю 450–600 МПа. Лег­ко под­да­ёт­ся ме­ха­нич. об­ра­бот­ке. На воз­ду­хе мед­лен­но окис­ля­ет­ся, бур­но реа­ги­ру­ет с ми­нер. ки­сло­та­ми, ки­пя­щей во­дой; взаи­мо­дей­ст­ву­ет при на­гре­ва­нии с га­ло­ге­на­ми, халь­ко­ге­на­ми, азо­том, во­до­ро­дом. Ок­сид Sm₂O₃ (кри­стал­лы жёл­то­го цве­та) по­лу­ча­ют тер­мич. раз­ло­же­ни­ем нит­ра­тов, суль­фа­тов, ок­са­ла­тов и др. ки­сло­род­со­дер­жа­щих со­еди­не­ний Sm на воз­ду­хе при 800–1000 °C.

Для по­лу­че­ния С. кон­цен­трат, со­дер­жа­щий РЗЭ, раз­де­ля­ют экс­трак­ци­ей или ио­но­об­мен­ным ме­то­дом. Из рас­тво­ров оса­ж­да­ют кар­бо­нат или ок­са­лат С., ко­то­рые за­тем про­ка­ли­ва­ют до Sm₂O₃. Ме­тал­лич. С. по­лу­ча­ют вос­ста­нов­ле­ни­ем Sm₂O₃ лан­та­ном или миш­ме­тал­лом в ва­куу­ме при 1600 °C. Объ­ём ми­ро­во­го про­из-ва С. (в пе­ре­счё­те на ок­сид) ок. 10 тыс. т/год. Ме­тал­лич. С. ис­поль­зу­ют для из­го­тов­ле­ния по­сто­ян­ных маг­ни­тов на ос­но­ве SmCo₅ и SmCo₁₇. С. и его со­еди­не­ния при­ме­ня­ют в про­из-ве лю­ми­но­фо­ров, син­те­тич. гра­на­тов, спец. стёкол, ке­ра­мич. ма­те­риа­лов, пиг­мен­тов и др.