Невидимий герой вашого комп'ютера. Гафній ховається всередині кожного сучасного процесора — у мільярдах транзисторів. Без оксиду гафнію Intel і AMD не змогли б зробити чипи меншими за 45 нанометрів. Цей метал тихо рухає технологічну революцію.
Але гафній має й іншу суперсилу. Він жадібно поглинає нейтрони — краще за більшість елементів. Тому з нього роблять регулюючі стрижні для ядерних реакторів. Один рух стрижня — і ланцюгова реакція сповільнюється. Гафній буквально тримає атомну енергію під контролем.
Гафній — блискучий сріблясто-сірий метал із густиною 13,31 г/см³. Він плавиться при 2 506 K і кипить при 4 876 K. Хімічно майже ідентичний цирконію — тому його так довго не могли відкрити.
У 1923 році данські вчені Костер і Хевеші нарешті знайшли його за допомогою рентгенівського аналізу. Назвали на честь Копенгагена (латиною — Hafnia). Гафній стійкий до корозії, витримує екстремальні температури і не реагує з більшістю кислот. Ідеальний матеріал для умов, де інші метали здаються.
Масивний гафній безпечний у поводженні. Але дрібний порошок гафнію пірофорний — може самозайнятися на повітрі. Стружка та пил горять яскравим полум'ям, яке важко загасити водою. Деякі сполуки гафнію подразнюють шкіру та дихальні шляхи. При механічній обробці потрібна вентиляція і захист від пилу.
Кожен процесор Intel та AMD з 2007 року містить оксид гафнію. Шар завтовшки 2 нанометри замінив кремнієвий діелектрик і врятував закон Мура.
Назва Hafnium — від Hafnia, латинської назви Копенгагена. Це один з небагатьох елементів, названих на честь столиці.
Гафній поглинає нейтрони в 600 разів краще за цирконій. Тому їх обов'язково розділяють для ядерної промисловості.
Гафній шукали майже 50 років. Він ховався в цирконієвих мінералах, бо ці два елементи хімічно майже однакові.
Гафній плавиться при 2 506 K — це вище за платину. Його сплави витримують температури реактивних двигунів.
| Ізотоп | Маса (u) | Поширеність | Період напіврозпаду | Розпад |
|---|---|---|---|---|
174Hf☢ | 173.940046 | 0.16% | 2×10¹⁵ years | α |
176Hf | 175.941409 | 5.26% | стабільний | — |
177Hf | 176.943221 | 18.60% | стабільний | — |
178Hf | 177.943699 | 27.28% | стабільний | — |
179Hf | 178.945816 | 13.62% | стабільний | — |
180Hf | 179.946550 | 35.08% | стабільний | — |
X-ray spectroscopic analysis of zirconium ore