علماء الجيولوجيا يحلون لغزا حاسما يحيط بعناصر الأرض النادرة

ساعد فريق دولي من العلماء في كشف لغز طويل الأمد حول كيفية تشكل رواسب العناصر الأرضية النادرة تحت الأرض.

والعناصر الأرضية النادرة (REEs) هي مجموعة من 17 عنصرا كيميائيا قيِّما مهما للغاية في تصنيع الأجهزة التكنولوجية، حيث تُستخدم كمواد خام أساسية في كل شيء بدءا من الهواتف الذكية إلى محركات الأقراص وتوربينات الرياح والأقمار الصناعية والمركبات الكهربائية والمعدات الطبية.

وعلى الرغم من أن اسمها يوحي بأنها نادرة، إلا أنها في الواقع موارد وفيرة نسبيا في القشرة الأرضية؛ تشتتها المتناثر يجعل من الصعب عزلها واستخراجها من تحت السطح، ناهيك عن الطرق الصديقة للبيئة.

وبسبب هذا، فإن رواسب العناصر الأرضية النادرة المركزة هي مورد طبيعي مرغوب فيه للغاية، والعلماء يبحثون باستمرار عن ابتكار طرق جديدة وأفضل للعثور على المعادن الثمينة وتأمينها.

وفي دراسة جديدة بقيادة الجيولوجي مايكل أنينبورغ من الجامعة الوطنية الأسترالية، أراد الباحثون استكشاف الآليات الكيميائية التي تتشكل بها العناصر الأرضية النادرة تحت السطح، وتحديدا في وحول صخور الكربوناتيت النارية المرتبطة ارتباطا وثيقا بالعناصر.

ويوضح الباحثون في ورقتهم الجديدة: “هذه الصخور النادرة ومشتقاتها المعدلة والمتضررة توفر معظم العناصر الأرضية النادرة في العالم. لا يوجد نموذج موحد يشرح جميع ميزات رواسب العناصر الأرضية النادرة المرتبطة بالكربونيت، ما يضعف بشدة الاستكشاف المطلوب لتأمين الإمداد في المستقبل”.

وللتحقيق في عمليات التمعدن خلف رواسب العناصر الأرضية النادرة المرتبطة بالكربوناتيت، قام أنينبورغ وفريقه بمحاكاة ما يحدث عندما تسخن صخور الكربوناتيت تحت ضغط عال، قبل التبريد وإزالة الضغط تماما كما يحدث في عمليات الصهارة الطبيعية.

ووضع الباحثون كميات صغيرة من الكربوناتيت الاصطناعية في كبسولات الفضة أو النيكل في جهاز أسطوانة مكبس، وعرّض الباحثون العينات لدرجات حرارة تصل إلى 1200 درجة مئوية عند ضغوط تصل إلى 2.5 غيغا باسكال (GPa)، قبل فك الضغط تدريجيا و تبريدها إلى 200 درجة مئوية و0.2 غيغا باسكال.

وأوضح أنينبورغ على حسابه في “تويتر”: “كان الهدف هو فهم ما يركز على العناصر الأرضية النادرة من جسم كربوني كامل إلى رواسب محلية عالية الجودة. لذلك قررنا أن نضع كربوناتيت في كبسولة لنختبرها بأنفسنا”.

وقبل الآن، يُعتقد أن بعض الترابطات – الجزيئات القادرة على الارتباط مع العناصر الأرضية النادرة – بما في ذلك الكلور والفلور – كانت ضرورية لجعل العناصر الأرضية النادرة قابلة للذوبان، وقادرة على تعبئة المواد الكيميائية إلى تركيزات متبلورة قادرة على الاستخراج.

ولكن هذا ليس ما أظهرته التجربة. وبدلا من ذلك، تشير النتائج إلى أن المواد الكيميائية القلوية مطلوبة لنقل العناصر الأرضية النادرة داخل وحول الكربونات كمقدمة للتمعدن الاقتصادي، حيث أظهرت التجربة أن الصوديوم والبوتاسيوم ساعدا في جعل العناصر الأرضية النادرة قابلة للذوبان.

ووفقا للباحثين، فإن الكربونات الحاملة للقلويات قادرة على تكوين سوائل غنية بالعناصر الأرضية النادرة التي يمكن أن تهاجر لمسافات طويلة في ظروف شبيهة بالصخور، مع الاحتفاظ بقدرة ذوبان عالية في العناصر الأرضية النادرة.

وبالطبع، لمجرد أننا رأينا هذا في ظروف المختبر، لا يعني بالضرورة أننا سنلاحظ التفاعلات الدقيقة نفسها في أنظمة الطبيعة المفتوحة، حيث يمكن لوجود الماء وجميع أنواع المواد الكيميائية الأخرى في البيئة، تغيير الأشياء.

ومع ذلك، فهي خطوة إلى الأمام، تعمل على إصلاح معرفتنا بالعمليات الأساسية التي ينطوي عليها تكوين العناصر الأرضية النادرة.

وأبلغ عن النتائج في Science Advances.

المصدر: ساينس ألرت + RT

 

اخر الاخبار
مقبرة اثرية "محتملة" توقف كري نهر دجلة في الاعظمية ببغداد البرلمان يعلن إنهاء مناقشة مشروع قانون موازنة 2021 محافظ كربلاء يعلن تعطيل الدوام الرسمي بالمحافظة غداً الأحد معهد امريكي: موازنة 2021 العراقية تعزز ثروات الفصائل المسلحة وتسهل شراء الأصوات الانتخابية اللجنة المالية النيابية: البرلمان يرفض الاستقطاعات الكبيرة من رواتب الموظفين ضمن قانون موازنة 2021 عائدات نفط أوبك تتراجع لأدنى مستوى في 18 عاما زلزال بقوة 5.5 درجة يضرب جنوب إيران اقتصادي: ارتفاع الدولار سيخلف اثارا سلبية على الاقتصاد والمواطن سيدفع الثمن في الشهور الـ 6 الماضية.. الهجرة: عودة أكثر من 68 ألف عائلة نازحة الى مناطقها علماء صينيون يضعون سيناريوهين لتفشي كورونا في العالم عام 2021 بسبب اعمال الصيانة.. إيقاف ضخ مياه الإسالة في البصرة وزير الصحة الأميركي أليكس عازار يستقيل من منصبه على خلفية حادثة اقتحام مبنى الكونغرس و يدعو ترمب لتس... الحكومة المحلية في واسط توجه بإبرام عقود للمحاضرين المجانيين والاداريين بالتربية فرنسا تغلق 9 مساجد العثور على جثة بائع دجاج مثّل بها داعش وارتفاع حصيلة هجوم بمتنازع عليها إستقرار سعر الدولار مقابل الدينار العراقي التدريسيون المحتجون في اقليم كوردستان يقاطعون الدوام النفط يغلق بما يزيد عن 2٪ بسبب إغلاق الصين ومخاوف التحفيز الأمريكي إثر اعتداء على احد رعاة الاغنام.. موجة غضب واحتجاجات شمالي تونس الأمم المتحدة: تعيين مسؤولة جديدة لملف الانتخابات في العراق مايك بومبيو : أسلحة إيران تغذي الصراعات في سوريا ولبنان والعراق روسيا تعلن اكتشاف 1.5 ألف تحور لفيروس كورونا مستشار الكاظمي لشؤون الانتخابات: تأجيل الانتخابات وجهة نظر سياسية، وليست الموقف الرسمي للحكومة. مهاجمة مطعم وتفجيره بسبب نفاذ "وجبة الباجة" في اربيل روسيا تعلن خروجها من "معاهدة الأجواء المفتوحة" إستهداف منزل ناشط بـ"رمانة هجومية" انتحار ضابط استخبارات عراقي بعد اكتشاف تورطه بقتل محامٍي علي الحمامي بالاشتراك مع زوجة الأخير العراق خارج المؤشر العالمي للمعرفة بالوثائق.. العراق يخاطب "فيسبوك" و "تويتر" بشأن حظر المنشورات المتعلقة بالحشد الشعبي قتلى وجرحى بزلزال قوته 6.2 درجة في إندونيسيا النفط يهبط في ظل إجراءات عزل عام في الصين علماء يحذرون من أن الإنسانية تتجه نحو "مستقبل مروّع" لا تدركه! هزة أرضية تضرب خانقين العراق.. ترقب بالناصرية واستعدادات لتظاهرات واسعة الجمعة بالارقام.. زيادة باكثر من 300 الف وظيفة في الموازنة رغم ايقاف التعيينات تطبيق ذكي يكشف الاصابة بكورونا عن طريق التّنفس والسّعال الطاقة الذرية: إيران بدأت العمل على إنتاج معدن اليورانيوم فوائد مذهلة للكافيين... يمنع تساقط الشعر! العراق يمنع مواطنيه من السفر لـ20 دولة ظهرت فيها السلالة الجديدة لكورونا يتفقون لغياب النواب واخرون يتفقوا على عدم الحضور حتى اتخاذ اجراء قانوني رويترز : العراق عرض 4 ملايين برميل من خامي البصرة الخفيف و المتوسط للبيع بطريقة الدفع المسبق اكتشاف السلالة البريطانية من كورونا في الفلبين في الديوانية.. أعضاء المجالس البلدية يتظاهرون للمطالبة بإطلاق رواتبهم التقاعدية المتأخرة تصريح من الكهرباء بخصوص تضمين العقود والأجور بموازنة 2021 اليوم الخميس.. ارتفاع ملحوظ في مبيعات البنك المركزي من العملة الصعبة التربية توضح آلية إجراء الامتحانات.. وهذا بخصوص تثبيت المحاضرين المجانيين للاشهر الـ 3 الماضية.. أميركا تسجل عجزا قياسيا بأكثر من 570 مليار دولار النزاهة تضبط قيوداً مدنيَّة مُزوَّرة مُنِحَت على أساسها الجنسية العراقية لأشخاص أجانب الصحة العالمية: الدخول إلى السنة الثانية من جائحة كورونا قد يكون أصعب مما واجهناه قبل أيام من رحيل ترامب.. الولايات المتحدة توسع عقوباتها ضد إيران