في الكيمياء يعرف عن عنصر اليوروبيوم أنه عنصر كيميائي ويمتلك رمز كيميائي Eu ورقم ذري مقداره 63 في الجدول الدوري، حيث يُصنف اليوروبيوم على أنه أحد اللانثانيدات، وهو يكون على شكل مادة صلبة في درجة حرارة الغرفة.
اكتشاف عنصر اليوروبيوم
اسم اليوروبيوم (Europium) مشتق من قارة أوروبا، ولقد تم فصله عن السامرة المعدنية في نترات المغنيسيوم والساماريوم بواسطة الكيميائي الفرنسي يوجين أناتول ديماركاي، وقد حدث ذلك في عام 1896 ميلادي، كما وقد تم عزله لأول مرة بواسطة ديماركاي في عام 1901 ميلادي. لقد تم اكتشاف عنصر اليوروبيوم بواسطة الكيميائي الفرنسي يوجين أنتول ديماركاي في عام 1896 ميلادي، حيث اشتبه الكيميائي ديماركاي في أن عينات من عنصر ما تم اكتشافه مؤخرًا وهو عنصر الساماريوم كانت ملوثة بعنصر آخر، وقد كان قادرًا على إنتاج عنصر اليوروبيوم النقي بشكل معقول في عام 1901 ميلادي.
في هذه الأيام يمكننا الحصول على عنصر اليوروبيوم بشكل رئيسي عن طريق عملية التبادل الأيوني من رمل المونازيت ((Ce، La، Th، Nd، Y) PO4)، وهي عبارة عن مادة معروفة بأنها غنية بالعناصر الأرضية النادرة. سمي عنصر اليوروبيوم على اسم أوروبا، وفي عام 1890، حصل بودودرون على الكسور الأساسية من مركزات الساماريوم والغادولينيوم التي أشعلت خطوطًا طيفية لم يستطع تفسيرها أي من عنصري الساماريوم أو الغادولينيوم، حيث تبين فيما بعد أن هذه الخطوط تنتمي إلى عنصر اليوروبيوم.
في الحقيقة فإنه يعود الفضل في اكتشاف عنصر اليوروبيوم بشكل عام إلى خط الترسيم الذي قام بعملية فصل لعناصر الأرض النادرة في شكل نقي إلى حد معقول في عام 1901 ميلادي، كما أنه لم يتم عزل المعدن النقي حتى السنوات الأخيرة. كما هو الحال مع المعادن الأرضية النادرة الأخرى باستثناء عنصر اللانثانوم يشتعل معدن اليوروبيوم في الهواء عند حوالي درجة حرارة من 150 إلى 180 درجة مئوية، كما أن اليوروبيوم صعب مثل الرصاص وهو مطيل تمامًا، ويعرف أنه من أكثر معادن الأرض النادرة تفاعلًا، إذ يتأكسد بسرعة في الهواء، كما ويشبه معدن الكالسيوم في تفاعله مع الماء، أما بالنسبة لمعدني البستناسيت والمونازيت فهما يعدان الخامات الرئيسية التي تحتوي على عنصر اليوروبيوم.
معلومات عامة عن عنصر اليوروبيوم يعد عنصر اليوروبيوم من أكثر العناصر الأرضية النادرة تفاعلًا، في الحقيقة لا توجد تطبيقات تجارية لمعدن اليوروبيوم على الرغم من أنه يتم استخدامه لتخدير بعض أنواع البلاستيك لصنع الليزر، ونظرًا لأنه يمتص جيدًا النيوترونات تتم دراسة اليوروبيوم لاستخدامه في المفاعلات النووية.
كما يستخدم أكسيد اليوروبيوم (Eu2O3) وهو عبارة عن أحد مركبات اليوروبيوم على نطاق واسع باعتباره الفوسفور الأحمر في أجهزة التلفزيون كما ويستخدم منشط للفوسفور القائم على الإيتريوم.
ولقد تم استخدام البلاستيك المشبع باليوروبيوم كمادة ليزر، ومع تطور تقنيات التبادل الأيوني والعمليات الخاصة، شهد المعدن انخفاضا في تكلفة المعدن بشكل كبير في السنوات الأخيرة.
لقد تم التعرف على عنصر اليوروبيوم طيفيًا في الشمس وبعض النجوم المعينة، كما وقد تم التعرف الآن على سبعة عشر نظيرًا لليوروبيوم، حيث تعتبر نظائر اليوروبيوم ممتصات جيدة للنيوترونات ويتم دراستها لاستخدامها في تطبيقات التحكم النووي.
يتم تحضير عنصر اليوروبيوم الآن عن طريق عملية خلط أكسيد اليوروبيوم (Eu2O3) مع 10٪ من فائض من معدن اللانثانوم، ثم بعد ذلك يتم تسخين الخليط في بوتقة التانتالوم تحت ضغط عالي، ثم يتم جمع العنصر على شكل رواسب معدنية بيضاء فضية على جدران البوتقة. لأكثر من 40 عامًا تم تصنيع عنصر البلوتونيوم المستخدم في صنع الأسلحة بواسطة شركة التعدين كراسنويارسك والجمع الكيميائي في مدينة كراسنويارسك كراي المغلقة حاليًا والواقعة في روسيا، باستخدام مفاعلات إنتاج اليورانيوم الجرافيت أحادية المسار.
كما تم استخدام الماء من نهر ينيسي لإزالة الحرارة من قلب المفاعل، ثم تم تصريف المياه الملوثة إشعاعيًا في نهر ينيسي وكان هذا مصدرًا رئيسيًا لتلوث رواسب القاع والأراضي الفيضية لمئات الكيلومترات أسفل منحدر كراسنويارسك للتعدين والكيماويات.
في عام 2002 ميلادي كان التلوث الإشعاعي لرواسب القاع وأراضي الفيضانات يتكون أساسًا من النظير (137Cs) والنظير (152Eu) والنظير (154Eu) والنظير ( 60Co)، حيث أنه يتيح الانخفاض في نسبة كمية النظائر n (154Eu) / n (152Eu) أسفل ملامح العمق لتحديد عمر الرواسب السفلية والأراضي الفيضية لنهر ينيسي وحساب متوسط معدلات تكوينها. يمكن أن تنتج التفاعلات على النظير (153-Eu) النويدات المشعة العلاجية النظير (153Sm) مع عمر نصف مقداره حوالي 1.9 يومًا، وذلك عبر تشعيع النيوترون السريع (153Eu (n ، p) 153Sm).
المعدن النقي من اليوروبيوم فضي اللون، ولكنه يصبح باهتًا حتى بعد تعرضه لفترة قصيرة للهواء؛ وذلك لأنه يتأكسد بسهولة في الهواء ليشكل (Eu (OH) 2 ∙ H2O)، حيث يتفاعل اليوروبيوم بسرعة مع الماء والأحماض المخففة باستثناء حمض الهيدروفلوريك (HF) لأنه تتم حمايته بطبقة من مركب فلوريد اليوروبيوم EuF3.
معدن اليوروبيوم هو عبارة عن بارامغناطيس قوي جدًا، عند درجة حرارة أعلى أو حوالي 90 كلفن أي ما يقارب −183 درجة مئوية أو 298 درجة فهرنهايت، أما عندما تكون درجة الحرارة تحت درجة الحرارة هذه يقوم المعدن بطلب مغناطيسي مضاد مكونًا هيكلًا حلزونيًا.
يعد اليوروبيوم عبارة عن أحد العناصر الأرضية النادرة الأقل وفرة، حيث أن تركيزه في قشرة الأرض هو تقريبًا نفس تركيز البروم، ويوجد بكميات دقيقة في العديد من معادن الأرض النادرة مثل المونازيت والباستناسيت وأيضًا في نواتج الانشطار النووي.
كلا النظيرين الموجودين بشكل طبيعي مستقران: وهما نظير اليوروبيوم 151 ونسبته 47.81 في المائة ونظير اليوروبيوم 153 ونسبته 52.19 في المائة، لقد تم تحديد ما مجموعه 34 نظيرًا مشعًا باستثناء الأيزومرات النووية، تتراوح كتلتها من كتلة 130 إلى 165، كما ولها عمر نصف قصير يصل إلى 0.9 ميلي ثانية نظير اليوروبيوم 130، وطويل 36.9 عامًا نظير اليوروبيوم 150.
عادة ما يتم فصل اليوروبيوم عن العناصر الأرضية النادرة الأخرى عن طريق اختزاله إلى حالة الأكسدة +2 وترسيبه بأيونات الكبريتات، حيث تم تحضير المعدن بالتحليل الكهربي للهاليدات المنصهرة واختزال أكسيده بمعدن اللانثانوم متبوعًا بتقطير معدن اليوروبيوم.
يوجد اليوروبيوم في شكل واحد متآصل (بنيوي) وهو على شكل مكعب محوره الجسم مع 4.5827 Å عند درجة حرارة الغرفة، كما يتمثل الاستخدام الأساسي لليوروبيوم في الفوسفور الأحمر في شاشات العرض الضوئية وشاشات التلفزيون التي تستخدم أنابيب أشعة الكاثود وفي الزجاج لمصابيح الفلورسنت، كما وأنها تستخدم في أجهزة وميض للتصوير المقطعي بالأشعة السينية وكمصدر للون الأزرق في الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs).
في حالة الأكسدة السائدة وهي حالة (+3)، يتصرف عنصر اليوروبيوم كأنه عبارة عن أرض نادرة نموذجية، حيث يكون هناك سلسلة من الأملاح الوردية ذو اللون الباهت بشكل عام، كما ويعتبر أيون (+Eu 3) مغناطيسي؛ وذلك بسبب وجود إلكترونات غير متزاوجة، ويمتلك عنصر اليوروبيوم حالة أكسدة (+2) أيضا وهي الأكثر سهولة في الإنتاج والأكثر استقرارًا للأتربة النادرة.
يمكن أن يتم اختزال محاليل اليوروبيوم (+3) بمعدن الزنك وحمض الهيدروكلوريك لإعطاء (+Eu2) في محلول، الأيون مستقر في حمض الهيدروكلوريك المخفف إذا تم استبعاد الأكسجين من الهواء، كما أن هناك سلسلة من أملاح اليوروبيوم وتتخذ ألوانا من الأبيض إلى الأصفر الباهت أو الأخضر (+2) معروفة مثل كبريتات اليوروبيوم (II) والكلوريد والهيدروكسيد والكربونات، كما يمكن أن يتم تحضير الهاليدات عن طريق اختزال الهيدروجين للهاليدات ثلاثية التكافؤ اللامائية.
