Иттербий и твердотельные лазеры
Если мы захотим пересчитать острова Стокгольмского архипелага, то нас будут ждать большие проблемы, главная из которых — их количество. Даже без учёта совсем уж крохотных кусочков суши, возвышающихся над холодными водами Балтийского моря, их всё равно наберётся больше двадцати тысяч! Среди всех этих островов есть один — Ресарё, который часто вспоминают химики и при случае стремятся его посетить. Особенно те, кто приезжают на церемонии вручения Нобелевских премий, ежегодно проходящие в Стокгольме, всего в сорока минутах езды от острова Ресарё.
Что же такое особенное есть на этом небольшом острове? А находится там маленькая деревушка Иттербю, в которой когда-то располагалась шахта по добыче кварца и полевого шпата. В минералах, добытых в этой шахте, были впервые обнаружены четыре новых химических элемента, получивших названия в честь той самой деревушки: эрбий, тербий, иттрий и иттербий. Думаете, это всё? Вот и нет! В местных минералах нашли ещё шесть новых элементов. Доступные варианты имён в виде производных от названия деревни, видимо, закончились, поэтому элементы назвали в честь скандинавских территорий и одного финского исследователя. Но сейчас речь пойдёт об элементе с самым «иттербюйским» названием — иттербии, открытом в 1878 году швейцарским химиком Жаном Шарлем Мариньяком.
В чистом виде иттербий (Yb) — обычный металл без каких-либо выдающихся свойств. Ни жаропрочностью, ни твёрдостью он похвастаться не может. А если учесть трудности, связанные с его получением, то можно вполне справедливо задаться вопросом: что с ним, собственно говоря, делать?
Оказалось, что металлическому иттербию можно найти применение. Если поместить его поближе к ядерному реактору, то под действием потока нейтронов стабильный изотоп иттербия-168 превратится в нестабильный изотоп иттербий-169. Радиоактивный иттербий испускает гамма-лучи, поэтому его используют в качестве источника излучения в разных приборах. Взять, к примеру, такой метод определения микротрещин и других дефектов в металлах, как гамма-дефектоскопия. Суть этого метода довольна проста. Металл задерживает излучение, и если в нём есть трещина или скрытая полость, то она становится своего рода проводником для гамма-лучей; в результате сквозь металл проходит больше излучения, что и фиксирует прибор.
Переместимся ненадолго в Стокгольм 2004 года. Американский физик Фрэнк Вильчек с двумя другими исследователями получил из рук короля Швеции Нобелевскую премию за «открытие асимптотической свободы в теории сильных взаимодействий». Спустя восемь лет, в 2012 году, Вильчек задался вопросом о возможности спонтанного нарушения временнóй симметрии. В результате он придумал интересный воображаемый объект — темпоральный кристалл.