Indio

L'indio è un metallo molto tenero, bianco-argenteo, brillante e lucido. Come lo stagno, anche l'indio emette un acuto stridìo quando delle barrette di indio metallico vengono piegate. Come il gallio, anche l'indio è capace di bagnare il vetro. Una proprietà insolita dell'indio è di essere radioattivo, anche se molto debolmente; i suoi atomi decadono lentamente per decadimento beta trasmutandosi in atomi di stagno. Questa radioattività non è considerata pericolosa, poiché il tempo di dimezzamento dell'indio è circa 50 000 volte maggiore del torio naturale: la sua emivita è di 4×10 anni, cioè migliaia di volte maggiore dell'età stimata dell'universo. Inoltre l'indio non è, al contrario del suo vicino cadmio, un pericoloso veleno cumulativo ed è piuttosto raro nella crosta terrestre.

L'indio è creato dal processo s (cattura neutronica lenta) di lunga durata (fino a migliaia di anni) in stelle di massa bassa-medio (range di massa tra 0,6 e 10 masse solari). Quando un atomo di argento-109 cattura un neutrone, si trasmuta in argento-110, che poi subisce decadimento beta per diventare cadmio-110. Catturando ulteriori neutroni, diventa cadmio-115, che decade in indio-115 tramite un altro decadimento beta. Questo spiega perché l'isotopo radioattivo è più abbondante di quello stabile. L'isotopo stabile, indio-113, è uno dei p-nuclei, la cui origine non è completamente compresa; benché l'indio-113 sia noto per essere prodotto direttamente nei processi s e r (cattura neutronica rapida), e anche come figlio del cadmio-113 molto longevo, che ha un'emivita di circa otto quadrilioni di anni, questo non può spiegare tutto l'indio-113. L'indio è il 68º elemento più abbondante nella crosta terrestre con circa 50 ppb. Questo è simile all'abbondanza crostale di argento, bismuto e mercurio. Raramente forma i suoi minerali, o si trova in forma elementare. Meno di 10 minerali di indio come la roquesite (CuInS2) sono conosciuti, e nessuno si trova a concentrazioni sufficienti per l'estrazione economica. Invece, l'indio è di solito un costituente minore di minerali di minerale più comuni, come la sfalerite e la calcopirite. Da questi, può essere estratto come sottoprodotto durante la fusione. Sebbene l'arricchimento dell'indio in questi depositi sia elevato rispetto alla sua abbondanza crostale, è insufficiente, ai prezzi attuali, per supportare l'estrazione dell'indio come prodotto principale. Esistono diverse stime degli importi di indio contenuti nei minerali di altri metalli. Tuttavia, questi importi non sono estraibili senza estrazione dei materiali ospitanti (vedi Produzione e disponibilità). Pertanto, la disponibilità di indio è fondamentalmente determinata dalla velocità con cui questi minerali sono estratti, e non dalla loro quantità assoluta. Questo è un aspetto che è spesso dimenticato nel dibattito corrente, ad esempio dal gruppo Graedel a Yale nelle loro valutazioni di criticità, spiegando i tempi di esaurimento paradossalmente bassi citati da alcuni studi.

La prima applicazione su vasta scala dell'indio fu per rivestire le bronzine dei motori degli aerei da combattimento durante la seconda guerra mondiale. In seguito la produzione aumentò gradualmente man mano che venivano trovati nuovi usi nelle leghe per fusione, nella saldatura e nell'elettronica. Dalla seconda metà degli anni ottanta in poi, lo sviluppo di semiconduttori di fosfuro di indio e di pellicole sottili di ossido di indio dopato con stagno per i pannelli a cristalli liquidi (LCD) destò un sempre maggiore interesse; dal 1992 il consumo per i film sottili è diventato l'uso prevalente per questo elemento. Altri usi dell'indio sono: In leghe a basso punto di fusione. Una lega al 24% di indio e 76% di gallio è liquida a temperatura ambiente. Per fotoconduttori, transistor al germanio, rettificatori e termistori. Come rivestimento per altri metalli e per il vetro, su cui crea uno specchio di qualità pari a quelli di argento ma più resistenti alla corrosione. Come campione di riferimento per la taratura di strumenti come il calorimetro a scansione differenziale (DSC, dall'inglese Differential Scanning Calorimeter) per la sua caratteristica di avere un punto di fusione molto netto. L'ossido di indio si usa nella manifattura di pannelli elettroluminescenti. L'indio-111 è un gamma-emettitore ed è utilizzato in medicina nucleare ad esempio per la diagnosi di tumori neuroendocrini.