Tierras raras
Tierras raras es el nombre con el cual se conoce a mezclas de hidróxidos y óxidos, de los elementos que componen el bloque f, de la tabla periódica de los elementos químicos, que está formado por dos periodos que van desde el elemento lantano al lutecio, el primero, y desde el escandio al itrio el segundo. La parte “tierra” del nombre, es una forma antigua de denominar a los óxidos. Los minerales principales que forman las tierras raras son bastnasita, didimio, monadita y loparita.
Los elementos del grupo f poseen radios iónicos similares, así como el comportamiento químico, cosa que dificulta la separación. Su estado de oxidación principalmente es +3.
La nominación de tierras raras, suele llevar a confusión, haciendo pensar que se tratase de elementos poco abundantes en la corteza de la Tierra, cosa que no es real.
Hay elementos, como el cerio, itrio, y neodimio, que son incluso más abundantes que otros elementos como puede ser el plomo por ejemplo, y el tulio, que es uno de los más escasos, es aun más abundante que los conocidísimos oro y platino, así que podemos hacernos una idea de que tan “ raras” no son estas tierras. Dicho nombre, surge a inicios del siglo XX, pues existía una gran dificulta para separar los elementos que constituían los minerales, pues éstos no se solían utilizar para mucho.
En cuanto a aplicaciones, los elementos que conforman este grupo son usados para la fabricación de imanes fuertes, materiales de tipo superconductores, láseres, etc.
El cerio se encuentre en una aleación que provoca las chispas típicas de los mecheros o encendedores mecánicos, así como su participación en los catalizadores en el proceso de Haber-Bosch, para la síntesis del amoníaco. Hoy en día se están experimentando distintas aplicaciones para la síntesis orgánica de compuestos de tipo organometálicos de dichos elementos.
En procesos como la resonancia magnética nuclear, se ven involucrados compuestos como el lantano, a modo de aditivos para la señalización de compuestos. Cuando combinamos las tierras raras con los halogenuros metálicos, se pueden usar en la fabricación de lámparas HMI de descarga.
Estos elementos son útiles en el radio diagnostico, donde se utilizan como fósforo en las pantallas que intensifican las imágenes.
El término de tierras raras se usa para los elementos del grupo IIIA, en el sistema periódico de números atómicos que van desde el 57 hasta el 71. Son metales de transición. Las tierras raras que son usadas en las pantallas de radiologia son el gasolinio, con número atómico de 64, el lantano, con número atómico 57 y el itrio con una Z de 39, todos ellos se presentan como fósforos como por ejemplo:
- Oxisulfuro de gadolinio ( Gd2O2S : Tb): el cual es un activador del terbio, que tiene una Z de 65, emitiendo una característica coloración verde cuya longitud de onda es 540 nm.
- Oxisulfuro de Lantano ( La2O2S : Tb) : está este también activado por el terbio ( Z= 65), con igual longitud de onda y coloración que el anterior.
- Oxisulfuro de itrio (Y2O2S : Tb) : otro activado por el terbio (Z=65), pero en éste caso la coloración emitida es azul con una longitud de onda que va desde los 450-500 nm.
- Tantalato de itrio (YTaO4 : Tm) : en este caso está activado por el tulio (Z= 69), en éste caso la coloración emitida es de azul-ultravioleta, con una longitud de onda de entre 450 y 500 nm.
- Oxibromuro de Lantano (LaOBr : Tm) : activado por el tulio ( Z=69), con una emisión de color azul con longitud de onda de entre 450-500 nm.
Las pantallas de las tierras raras tienen una ventaja única sobre aquellas de wolframio de calcio, y es que éstas son mayormente eficaces en la conversión. Las pantallas de tierras raras se suelen fabricar con la intención de ofrecer varios niveles de velocidad, aunque todas ellas son, al menos dos veces más rápidas que las de wolframio de calcio. Estas mejoran eficacia de la conversión sin perdida de resolución, pero cuando se usan este tipo de pantallas, se suele hacer bastante apreciable el ruido cuántico o también conocido como radiográfico. También se suelen aplicar factores técnicos reducidos cuando se usan este tipo de pantallas lo que hace que se le de menos dosis a los pacientes.