Qadolinium, dövri cədvəlin 64-cü elementi.
Dövri sistemdəki lantanidlər böyük bir ailədir və onların kimyəvi xassələri bir-birinə çox bənzəyir, ona görə də onları ayırmaq çətindir. 1789-cu ildə Fin kimyaçısı Con Qadolin metal oksidi əldə etdi və ilk nadir torpaq oksidini kəşf etdi -İtrium (III) oksiditəhlil edərək, nadir torpaq elementlərinin kəşf tarixini açır. 1880-ci ildə isveçli alim Demeriak iki yeni element kəşf etdi, onlardan birinin sonradan olduğu təsdiqləndi.samarium, digəri isə fransız kimyaçısı Debuva Bodeland tərəfindən təmizləndikdən sonra rəsmi olaraq yeni bir element olan gadolinium olaraq təyin olundu.
Qadolinium elementi ucuz, yumşaq teksturalı, çeviklik baxımından yaxşı, otaq temperaturunda maqnit olan və nisbətən aktiv nadir torpaq elementi olan silikon berillium gadolinium filizindən yaranır. Quru havada nisbətən sabitdir, lakin rütubətdə parıltısını itirir, ağ oksidlər kimi boş və asanlıqla ayrılan lopa əmələ gətirir. Havada yandırıldıqda ağ oksidlər yarada bilər. Gadolinium su ilə yavaş-yavaş reaksiya verir və rəngsiz duzlar əmələ gətirmək üçün turşuda həll oluna bilər. Onun kimyəvi xassələri digər Lantanidlərə çox oxşardır, lakin optik və maqnit xassələri bir qədər fərqlidir. Qadolinium otaq temperaturunda Paramaqnetizmdir və soyuduqdan sonra ferromaqnitdir. Onun xüsusiyyətləri daimi maqnitləri yaxşılaşdırmaq üçün istifadə edilə bilər.
Qadoliniumun Paramaqnetizmindən istifadə edərək, istehsal olunan gadolinium agenti NMR üçün yaxşı bir kontrast agent oldu. Nüvə maqnit rezonans görüntüləmə texnologiyasının öz-özünə tədqiqinə başlanılıb və bununla bağlı 6 Nobel mükafatı var. Nüvə maqnit rezonansı əsasən atom nüvələrinin spin hərəkətindən yaranır və müxtəlif atom nüvələrinin spin hərəkəti dəyişir. Müxtəlif struktur mühitlərdə müxtəlif zəifləmə nəticəsində yayılan elektromaqnit dalğaları əsasında bu obyekti təşkil edən atom nüvələrinin mövqeyini və tipini müəyyən etmək, cismin daxili struktur şəklini çəkmək olar. Maqnit sahəsinin təsiri altında nüvə maqnit rezonans görüntüləmə texnologiyasının siqnalı sudakı hidrogen nüvələri kimi müəyyən atom nüvələrinin spinindən gəlir. Bununla belə, bu fırlanma qabiliyyətinə malik nüvələr mikrodalğalı sobaya bənzər maqnit rezonansının RF sahəsində qızdırılır və bu, adətən maqnit rezonans görüntüləmə texnologiyasının siqnalını zəiflədir. Qadolinium ionu atom nüvəsinin fırlanmasına kömək edən, xəstə toxumanın tanınma ehtimalını yaxşılaşdıran çox güclü Spin maqnit momentinə malik olmaqla yanaşı, həm də möcüzəvi şəkildə sərinliyi saxlayır. Bununla belə, gadolinium müəyyən toksikliyə malikdir və tibbdə gadolinium ionlarının insan toxumalarına daxil olmasının qarşısını almaq üçün xelatlaşdırıcı liqandlar istifadə olunur.
Gadolinium otaq temperaturunda güclü maqnitokalorik təsirə malikdir və onun temperaturu maqnit sahəsinin intensivliyi ilə dəyişir, bu da maraqlı bir tətbiqi - maqnit soyuducunu gətirir. Soyuducu proses zamanı, maqnit dipolunun istiqamətinə görə, maqnit materialı müəyyən bir xarici maqnit sahəsi altında qızdırılacaq. Maqnit sahəsi çıxarıldıqda və izolyasiya edildikdə, materialın temperaturu azalır. Bu cür maqnit soyutma Freon kimi soyuducuların istifadəsini azalda və sürətlə soyuda bilər. Hazırda dünya bu sahədə gadolinium və onun ərintilərinin tətbiqini inkişaf etdirməyə, kiçik və səmərəli maqnit soyuducu istehsal etməyə çalışır. Gadoliniumun istifadəsi ilə ultra aşağı temperaturlara nail olmaq olar, buna görə də gadolinium "dünyanın ən soyuq metalı" kimi də tanınır.
Qadolinium izotopları Gd-155 və Gd-157 bütün Təbii izotoplar arasında ən böyük termal neytron Absorbsiya kəsiyinə malikdir və nüvə reaktorlarının normal işinə nəzarət etmək üçün az miqdarda qadoliniumdan istifadə edə bilər. Beləliklə, gadolinium əsaslı yüngül su reaktorları və gadolinium İdarəetmə çubuğu yarandı ki, bu da nüvə reaktorlarının təhlükəsizliyini yaxşılaşdıraraq xərcləri azalda bilər.
Qadolinium da əla optik xüsusiyyətlərə malikdir və işıq yayan diodlar kimi tanınan sxemlərdəki diodlara bənzər optik izolyatorlar hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər. Bu tip işıq diodları işığın bir istiqamətdə keçməsinə imkan vermir, həm də əks-sədaların optik lifdə əks olunmasını bloklayır, optik siqnalın ötürülməsinin saflığını təmin edir və işıq dalğalarının ötürülməsi səmərəliliyini artırır. Gadolinium qallium qranat optik izolyatorların istehsalı üçün ən yaxşı substrat materiallarından biridir.
Göndərmə vaxtı: 06 iyul 2023-cü il