Indium

L'indium est créé par le processus s, qui dure jusqu'à des milliers d'années (capture lente de neutrons) dans les étoiles de masse faible à moyenne (plage de masse entre 0,6 et 10 masses solaires). Lorsqu'un atome d'argent-109 capture un neutron, il se transforme en argent-110, qui subit ensuite une désintégration bêta pour devenir cadmium-110. En capturant d'autres neutrons, il devient cadmium-115, qui se désintègre en indium-115 par une autre désintégration bêta. Cela explique pourquoi l'isotope radioactif est plus abondant que le stable. L'isotope stable de l'indium, l'indium-113, est l'un des p-nucléides, dont l'origine n'est pas entièrement comprise; bien que l'indium-113 soit connu pour être fabriqué directement dans les processus s et r (capture rapide des neutrons), et également comme fille du cadmium-113 très longuement vivant, qui a une demi-vie d'environ huit quadrillions d'années, cela ne peut pas expliquer tout l'indium-113. L'indium est le 68e élément le plus abondant dans la croûte terrestre à environ 50 ppb. Cela est similaire à l'abondance crustale de l'argent, du bismuth et du mercure. Il forme très rarement ses propres minéraux ou se produit sous forme élémentaire. Moins de 10 minéraux d'indium, tels que la roquésite (CuInS2), sont connus, et aucun ne se produit à des concentrations suffisantes pour une extraction économique. Au lieu de cela, l'indium est généralement un constituant trace de minéraux de minerai plus communs, tels que la sphalérite et la chalcopyrite. À partir de ceux-ci, il peut être extrait comme sous-produit lors de la fusion. Bien que l'enrichissement en indium de ces gisements soit élevé par rapport à son abondance crustale, il est insuffisant, à prix actuel, pour soutenir l'extraction de l'indium comme produit principal. Différentes estimations existent des quantités d'indium contenues dans les minerais d'autres métaux. Cependant, ces quantités ne sont pas extractibles sans exploitation minière des matériaux hôtes (voir Production et disponibilité). Ainsi, la disponibilité de l'indium est fondamentalement déterminée par le taux auquel ces minerais sont extraits, et non leur quantité absolue. C'est un aspect souvent oublié dans le débat actuel, par exemple par le groupe Graedel à Yale dans leurs évaluations de criticité, expliquant les temps de déplétion paradoxalement bas que certaines études citent.

En 1924, on a découvert que l'indium avait la propriété précieuse de stabiliser les métaux non ferreux, ce qui est devenu la première utilisation significative de l'élément. La première application à grande échelle de l'indium était le revêtement des paliers dans les moteurs d'avion de haute performance pendant la Seconde Guerre mondiale, pour protéger contre les dommages et la corrosion; ce n'est plus une utilisation majeure de l'élément. De nouvelles utilisations ont été trouvées dans les alliages fusibles, les soudures et l'électronique. Dans les années 1950, de minuscules perles d'indium étaient utilisées pour les émetteurs et les collecteurs de transistors à jonction alliée PNP. Au milieu et à la fin des années 1980, le développement de semi-conducteurs en phosphure d'indium et de films minces d'oxyde d'indium-étain pour les écrans à cristaux liquides (LCD) a suscité beaucoup d'intérêt. En 1992, l'application de film mince était devenue la plus grande utilisation finale. L'oxyde d'indium(III) et l'oxyde d'indium-étain (ITO) sont utilisés comme revêtement conducteur transparent sur les substrats en verre dans les panneaux électroluminescents. L'oxyde d'indium-étain est utilisé comme filtre à lumière dans les lampes à vapeur de sodium basse pression. Le rayonnement infrarouge est reflété dans la lampe, ce qui augmente la température à l'intérieur du tube et améliore la performance de la lampe. L'indium a de nombreuses applications liées aux semi-conducteurs. Certains composés d'indium, tels que l'antimoniure d'indium et le phosphure d'indium, sont des semi-conducteurs avec des propriétés utiles: un précurseur est généralement le triméthylindium (TMI), qui est également utilisé comme dopant de semi-conducteur dans les semi-conducteurs composés II–VI. InAs et InSb sont utilisés pour les transistors à basse température et InP pour les transistors à haute température. Les semi-conducteurs composés InGaN et InGaP sont utilisés dans les diodes électroluminescentes (LED) et les diodes laser. L'indium est utilisé dans les photovoltaïques comme séléniure de cuivre-et-gallium d'indium (CIGS), également appelé cellules solaires CIGS, un type de cellule solaire mince de deuxième génération. L'indium est utilisé dans les transistors bipolaires PNP avec le germanium: lorsqu'il est soudé à basse température, l'indium ne stresse pas le germanium. Le fil d'indium est utilisé comme joint de vide et comme conducteur thermique en cryogénie et dans les applications de vide ultra-élevé, dans des applications de fabrication telles que les joints qui se déforment pour combler les écarts. L'indium est un ingrédient dans l'alliage gallium-indium-étain, galinstan, qui est liquide à température ambiante et remplace le mercure dans certains thermomètres. D'autres alliages d'indium avec le bismuth, le cadmium, le plomb et l'étain, qui ont des points de fusion plus élevés mais toujours bas (entre 50 et 100 °C), sont utilisés dans les systèmes de gicleurs d'incendie et les régulateurs de chaleur. L'indium est l'un des nombreux substituts du mercure dans les piles alcalines pour empêcher le zinc de se corroder et de libérer du gaz hydrogène. L'indium est ajouté à certains alliages d'amalgame dentaire pour diminuer la tension de surface du mercure et permettre moins de mercure et une amalgamation plus facile. La grande section efficace de capture de neutrons de l'indium pour les neutrons thermiques le rend approprié pour une utilisation dans les barres de commande des réacteurs nucléaires, généralement dans un alliage de 80 % d'argent, 15 % d'indium et 5 % de cadmium. En ingénierie nucléaire, les réactions (n,n') de l'In et de l'In sont utilisées pour déterminer les magnitudes des flux de neutrons. En 2009, le professeur Mas Subramanian et ses associés de l'Université d'État de l'Oregon ont découvert que l'indium pouvait être combiné avec l'yttrium et le manganèse pour former un pigment bleu intense, non toxique, inerte et résistant à la décoloration, appelé bleu YInMn, le premier nouveau pigment bleu découvert en 200 ans.

Il s'agit surtout d'un sous-produit du raffinage du zinc, autrefois du plomb. Il est raffiné et obtenu sous forme métal par électrolyse.