ليزر الثوليوم في إجراء طفيف التوغل

الثوليوم، العنصر 69 من الجدول الدوري.

الثوليوم، العنصر ذو المحتوى الأقل من العناصر الأرضية النادرة، يتواجد بشكل أساسي مع عناصر أخرى في الجادولينيت، والزينوتيم، وخام الذهب الأسود النادر، والمونازيت.

تتعايش عناصر معدن الثوليوم واللانثانيد بشكل وثيق في الخامات المعقدة للغاية في الطبيعة. نظرًا لبنيتها الإلكترونية المتشابهة جدًا، فإن خواصها الفيزيائية والكيميائية متشابهة جدًا أيضًا، مما يجعل عملية الاستخراج والفصل صعبة للغاية.

في عام 1879، لاحظ الكيميائي السويدي كليف أن الكتلة الذرية لتربة الإربيوم لم تكن ثابتة عندما درس تربة الإربيوم المتبقية بعد فصل تربة الإربيوم وتربة السكانديوم، لذلك استمر في فصل تربة الإربيوم وأخيرًا فصل تربة الإربيوم وتربة الهولميوم وتربة الإربيوم. تربة الثوليوم.

معدن الثوليوم، أبيض فضي، مرن، ناعم نسبيًا، يمكن قطعه بسكين، وله نقطة انصهار وغليان عالية، ولا يتآكل بسهولة في الهواء، ويمكنه الحفاظ على المظهر المعدني لفترة طويلة. نظرًا للبنية الخاصة للغلاف الإلكتروني خارج النواة، فإن الخواص الكيميائية للثوليوم تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في العناصر المعدنية اللانثانيدية الأخرى. يمكن أن يذوب في حمض الهيدروكلوريك ليشكل لونًا أخضر قليلًاكلوريد الثوليوم (III).ويمكن أيضًا رؤية الشرر الناتج عن احتراق جزيئاته في الهواء على عجلة الاحتكاك.

تتمتع مركبات الثوليوم أيضًا بخصائص فلورية ويمكن أن تنبعث منها فلورية زرقاء تحت الضوء فوق البنفسجي، والتي يمكن استخدامها لإنشاء ملصقات لمكافحة التزييف للعملات الورقية. يعد النظير المشع الثوليوم 170 من الثوليوم أيضًا أحد مصادر الإشعاع الصناعي الأربعة الأكثر استخدامًا ويمكن استخدامه كأدوات تشخيصية للتطبيقات الطبية وتطبيقات طب الأسنان، بالإضافة إلى أدوات الكشف عن العيوب للمكونات الميكانيكية والإلكترونية.

الثوليوم، المثير للإعجاب، هو تقنية العلاج بالليزر الثوليوم والكيمياء الجديدة غير التقليدية التي تم إنشاؤها بسبب هيكلها الإلكتروني الخارجي الخاص.

يمكن لعقيق ألومنيوم الإيتريوم المغطى بالثوليوم أن ينبعث من الليزر بطول موجي يتراوح بين 1930 إلى 2040 نانومتر. عندما يتم استخدام ليزر هذا الشريط لإجراء عملية جراحية، فإن الدم في موقع التشعيع سوف يتخثر بسرعة، والجرح الجراحي صغير، والإرقاء جيد. ولذلك، غالبا ما يستخدم هذا الليزر لإجراء التدخل الجراحي البسيط للبروستاتا أو العينين. هذا النوع من الليزر لديه خسارة منخفضة عند الإرسال في الغلاف الجوي، ويمكن استخدامه في الاستشعار عن بعد والاتصالات البصرية. على سبيل المثال، سيستخدم محدد المدى الليزري، ورادار الرياح دوبلر المتماسك، وما إلى ذلك، الليزر المنبعث من ليزر الألياف المشبع بالثوليوم.

الثوليوم هو نوع خاص جدًا من المعادن في المنطقة f، وقد أسرت خصائصه في تكوين مجمعات مع الإلكترونات في الطبقة f العديد من العلماء. بشكل عام، يمكن لعناصر معدن اللانثانيد أن تولد مركبات ثلاثية التكافؤ فقط، لكن الثوليوم هو أحد العناصر القليلة التي يمكنها توليد مركبات ثنائية التكافؤ.

في عام 1997، كان ميخائيل بوشكاليف رائدًا في كيمياء التفاعل المتعلقة بالمركبات الأرضية النادرة ثنائية التكافؤ في المحلول، ووجد أن يوديد الثوليوم (III) ثنائي التكافؤ يمكن أن يتحول تدريجيًا إلى أيون الثوليوم ثلاثي التكافؤ المصفر في ظل ظروف معينة. ومن خلال الاستفادة من هذه الخاصية، قد يصبح الثوليوم عامل الاختزال المفضل للكيميائيين العضويين ولديه القدرة على تحضير مركبات معدنية ذات خصائص خاصة للمجالات الرئيسية مثل الطاقة المتجددة والتكنولوجيا المغناطيسية ومعالجة النفايات النووية. من خلال اختيار الروابط المناسبة، يمكن للثوليوم أيضًا تغيير الإمكانات الرسمية لأزواج الأكسدة والاختزال المعدنية المحددة. تم استخدام يوديد السماريوم (II) ومخاليطه الذائبة في المذيبات العضوية مثل رباعي هيدروفيوران من قبل الكيميائيين العضويين لمدة 50 عامًا للتحكم في تفاعلات اختزال الإلكترون الفردي لسلسلة من المجموعات الوظيفية. يتمتع الثوليوم أيضًا بخصائص مماثلة، كما أن قدرة المركب الخاص به على تنظيم المركبات المعدنية العضوية مذهلة. يمكن أن يؤثر التعامل مع الشكل الهندسي والتداخل المداري للمجمع على بعض أزواج الأكسدة والاختزال. ومع ذلك، باعتباره أندر العناصر الأرضية النادرة، فإن التكلفة العالية للثوليوم تمنعه ​​مؤقتًا من استبدال السماريوم، لكنه لا يزال يتمتع بإمكانات كبيرة في الكيمياء الجديدة غير التقليدية.