গ্যাডোলিনিয়াম, পর্যায় সারণির মৌল 64।
পর্যায় সারণীতে ল্যান্থানাইড একটি বড় পরিবার, এবং তাদের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য একে অপরের সাথে খুব মিল, তাই তাদের আলাদা করা কঠিন। 1789 সালে, ফিনিশ রসায়নবিদ জন গ্যাডোলিন একটি ধাতব অক্সাইড পান এবং প্রথম বিরল আর্থ অক্সাইড আবিষ্কার করেন -Yttrium(III) অক্সাইডবিশ্লেষণের মাধ্যমে, বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির আবিষ্কারের ইতিহাস খোলা। 1880 সালে, সুইডিশ বিজ্ঞানী ডেমেরিয়াক দুটি নতুন উপাদান আবিষ্কার করেছিলেন, যার একটি পরে নিশ্চিত করা হয়েছিলসামারিয়াম, এবং অন্যটিকে আনুষ্ঠানিকভাবে একটি নতুন উপাদান, গ্যাডোলিনিয়াম হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছিল, ফরাসি রসায়নবিদ ডেবুওয়া বোডেল্যান্ড দ্বারা শুদ্ধ হওয়ার পরে।
গ্যাডোলিনিয়াম মৌলটি সিলিকন বেরিলিয়াম গ্যাডোলিনিয়াম আকরিক থেকে উদ্ভূত হয়, যা সস্তা, টেক্সচারে নরম, নমনীয়তায় ভাল, ঘরের তাপমাত্রায় চৌম্বকীয় এবং তুলনামূলকভাবে সক্রিয় বিরল পৃথিবীর উপাদান। এটি শুষ্ক বাতাসে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল, কিন্তু আর্দ্রতায় এর দীপ্তি হারায়, সাদা অক্সাইডের মতো আলগা এবং সহজে বিচ্ছিন্ন ফ্লেক তৈরি করে। বাতাসে পোড়ানো হলে, এটি সাদা অক্সাইড তৈরি করতে পারে। গ্যাডোলিনিয়াম জলের সাথে ধীরে ধীরে বিক্রিয়া করে এবং অ্যাসিডে দ্রবীভূত হয়ে বর্ণহীন লবণ তৈরি করতে পারে। এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি অন্যান্য ল্যান্থানাইডের সাথে খুব মিল, তবে এর অপটিক্যাল এবং চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি কিছুটা আলাদা। গ্যাডোলিনিয়াম হল ঘরের তাপমাত্রায় প্যারাম্যাগনেটিজম এবং ঠান্ডা হওয়ার পর ফেরোম্যাগনেটিক। এর বৈশিষ্ট্যগুলি স্থায়ী চুম্বক উন্নত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
গ্যাডোলিনিয়ামের প্যারাম্যাগনেটিজম ব্যবহার করে, উত্পাদিত গ্যাডোলিনিয়াম এজেন্ট NMR-এর জন্য একটি ভাল বৈসাদৃশ্য এজেন্ট হয়ে উঠেছে। নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইমেজিং প্রযুক্তির স্ব-গবেষণা শুরু হয়েছে এবং এর সাথে সম্পর্কিত 6টি নোবেল পুরস্কার রয়েছে। পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন প্রধানত পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের স্পিন গতির কারণে ঘটে এবং বিভিন্ন পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের স্পিন গতি পরিবর্তিত হয়। বিভিন্ন স্ট্রাকচারাল পরিবেশে বিভিন্ন টেনশন দ্বারা নির্গত তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গের উপর ভিত্তি করে, এই বস্তুটি তৈরি করে এমন পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের অবস্থান এবং ধরন নির্ধারণ করা যেতে পারে এবং বস্তুর অভ্যন্তরীণ কাঠামোগত চিত্র আঁকা যেতে পারে। একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের কর্মের অধীনে, পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং প্রযুক্তির সংকেত নির্দিষ্ট পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের স্পিন থেকে আসে, যেমন জলে হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস। যাইহোক, এই স্পিন সক্ষম নিউক্লিয়াসগুলিকে একটি মাইক্রোওয়েভ ওভেনের মতো চৌম্বকীয় অনুরণনের RF ক্ষেত্রে উত্তপ্ত করা হয়, যা সাধারণত চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং প্রযুক্তির সংকেতকে দুর্বল করে দেয়। গ্যাডোলিনিয়াম আয়নের একটি খুব শক্তিশালী স্পিন চৌম্বকীয় মুহূর্তই নয়, যা পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ঘূর্ণনকে সাহায্য করে, রোগাক্রান্ত টিস্যুর স্বীকৃতির সম্ভাবনাকে উন্নত করে, কিন্তু অলৌকিকভাবে ঠান্ডা রাখে। যাইহোক, গ্যাডোলিনিয়ামের নির্দিষ্ট বিষাক্ততা রয়েছে এবং ওষুধে, চেলেটিং লিগ্যান্ডগুলিকে মানুষের টিস্যুতে প্রবেশ করতে বাধা দেওয়ার জন্য গ্যাডোলিনিয়াম আয়নগুলিকে আবদ্ধ করতে ব্যবহৃত হয়।
ঘরের তাপমাত্রায় গ্যাডোলিনিয়ামের একটি শক্তিশালী চৌম্বকীয় প্রভাব রয়েছে এবং এর তাপমাত্রা চৌম্বক ক্ষেত্রের তীব্রতার সাথে পরিবর্তিত হয়, যা একটি আকর্ষণীয় প্রয়োগ নিয়ে আসে - চৌম্বকীয় রেফ্রিজারেশন। হিমায়ন প্রক্রিয়া চলাকালীন, চৌম্বকীয় ডাইপোলের অভিযোজনের কারণে, চৌম্বকীয় উপাদান একটি নির্দিষ্ট বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের অধীনে উত্তপ্ত হবে। যখন চৌম্বক ক্ষেত্র অপসারণ এবং উত্তাপ করা হয়, উপাদান তাপমাত্রা হ্রাস পায়। এই ধরনের চৌম্বকীয় কুলিং ফ্রিয়নের মতো রেফ্রিজারেন্টের ব্যবহার কমাতে পারে এবং দ্রুত ঠান্ডা হতে পারে। বর্তমানে, বিশ্ব এই ক্ষেত্রে গ্যাডোলিনিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলির প্রয়োগ বিকাশের চেষ্টা করছে এবং একটি ছোট এবং দক্ষ চৌম্বকীয় কুলার তৈরি করছে। গ্যাডোলিনিয়াম ব্যবহারের অধীনে, অতি-নিম্ন তাপমাত্রা অর্জন করা যায়, তাই গ্যাডোলিনিয়াম "বিশ্বের সবচেয়ে ঠান্ডা ধাতু" হিসাবেও পরিচিত।
সমস্ত প্রাকৃতিক আইসোটোপের মধ্যে গ্যাডোলিনিয়াম আইসোটোপ Gd-155 এবং Gd-157-এর মধ্যে বৃহত্তম তাপীয় নিউট্রন শোষণ ক্রস সেকশন রয়েছে এবং পারমাণবিক চুল্লিগুলির স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণ করতে অল্প পরিমাণে গ্যাডোলিনিয়াম ব্যবহার করতে পারে। এইভাবে, গ্যাডোলিনিয়াম ভিত্তিক হালকা জলের চুল্লি এবং গ্যাডোলিনিয়াম কন্ট্রোল রডের জন্ম হয়েছিল, যা খরচ কমানোর সাথে সাথে পারমাণবিক চুল্লিগুলির সুরক্ষা উন্নত করতে পারে।
গ্যাডোলিনিয়ামেরও চমৎকার অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি সার্কিটের ডায়োডের মতো অপটিক্যাল আইসোলেটর তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা আলো-নির্গত ডায়োড নামেও পরিচিত। এই ধরনের আলো-নিঃসরণকারী ডায়োড শুধুমাত্র আলোকে এক দিকে যেতে দেয় না, কিন্তু অপটিক্যাল ফাইবারে প্রতিধ্বনির প্রতিফলনকেও ব্লক করে, অপটিক্যাল সিগন্যাল ট্রান্সমিশনের বিশুদ্ধতা নিশ্চিত করে এবং আলোক তরঙ্গের সংক্রমণ দক্ষতা উন্নত করে। অপটিক্যাল আইসোলেটর তৈরির জন্য গ্যাডোলিনিয়াম গ্যালিয়াম গারনেট অন্যতম সেরা সাবস্ট্রেট উপকরণ।
পোস্টের সময়: জুলাই-০৬-২০২৩