Gadolinium, elemento 64 de la perioda tabelo.
Lantanido en la perioda tablo estas granda familio, kaj iliaj kemiaj proprietoj tre similas unu al la alia, do malfacilas disigi ilin. En 1789, finna kemiisto John Gadolin akiris metalan ruston kaj malkovris la unuan raran teran rusto -Yttrium (iii) rustoPer analizo, malfermante la malkovran historion de maloftaj teraj elementoj. En 1880, sveda sciencisto Demeriak malkovris du novajn elementojn, unu el kiuj poste estis konfirmita estiSamario, kaj la alia estis oficiale identigita kiel nova elemento, Gadolinium, post esti purigita de franca kemiisto Debuwa Bodeland.
Gadolinium -elemento originas de silicia berilio gadolinium -erco, kiu estas malmultekosta, mola en teksturo, bona en ductileco, magneta ĉe ĉambra temperaturo, kaj estas relative aktiva rara tera elemento. Ĝi estas relative stabila en seka aero, sed perdas sian brilecon en humido, formante lozan kaj facile apartigitan flakon kiel blankaj oksidoj. Kiam bruligita en aero, ĝi povas generi blankajn oksidojn. Gadolinium reagas malrapide kun akvo kaj povas dissolviĝi en acido por formi senkolorajn salojn. Ĝiaj kemiaj proprietoj tre similas al aliaj lantanidoj, sed ĝiaj optikaj kaj magnetaj proprietoj estas iomete malsamaj. Gadolinium estas paramagnetismo ĉe ĉambra temperaturo kaj ferromagnetika post malvarmigo. Ĝiaj trajtoj povas esti uzataj por plibonigi permanentajn magnetojn.
Uzante la paramagnetismon de gadolinium, la agento de gadolinio produktita fariĝis bona kontrasta agento por NMR. La memesploro de nuklea magneta resonanca bildiga teknologio estis komencita, kaj estis 6 Nobel -premioj rilataj al ĝi. Nuklea magneta resono estas ĉefe kaŭzita de la spina moviĝo de atomaj kernoj, kaj la spina movo de malsamaj atomaj kernoj varias. Surbaze de la elektromagnetaj ondoj elsenditaj de malsamaj mildigoj en malsamaj strukturaj medioj, la pozicio kaj speco de atomaj kernoj, kiuj konsistigas ĉi tiun objekton, povas esti determinitaj, kaj la interna struktura bildo de la objekto povas esti desegnita. Sub la ago de magneta kampo, la signalo de nuklea magneta resonanca bildiga teknologio devenas de la spino de iuj atomaj kernoj, kiel hidrogenaj kernoj en akvo. Tamen, ĉi tiuj spinaj kapablaj kernoj estas varmigitaj en la RF -kampo de magneta resono, simila al mikroonda forno, kiu tipe malfortigas la signalon de magneta resonanca bildiga teknologio. Gadolinium -jono ne nur havas tre fortan spinan magnetan momenton, kiu helpas la spinon de la atoma kerno, plibonigas la agnoskan probablon de malsana histo, sed ankaŭ mirakle tenas malvarmeta. Tamen, gadolinio havas certan toksecon, kaj en medicino, ĉelantaj ligandoj estas uzataj por enkapsuligi gadolinium -jonojn por malebligi ilin eniri homajn histojn.
Gadolinium havas fortan magnetocalorian efikon ĉe ĉambra temperaturo, kaj ĝia temperaturo varias kun la intenseco de la magneta kampo, kio alportas interesan aplikon - magnetan fridigon. Dum la fridiga procezo, pro la orientiĝo de la magneta dipolo, la magneta materialo varmiĝos sub certa ekstera magneta kampo. Kiam la magneta kampo estas forigita kaj izolita, la materiala temperaturo malpliiĝas. Ĉi tiu speco de magneta malvarmigo povas redukti la uzon de refrigerantoj kiel Freon kaj malvarmigi rapide. Nuntempe la mondo klopodas disvolvi la aplikon de gadolinio kaj ĝiaj alojoj en ĉi tiu kampo, kaj produkti malgrandan kaj efikan magnetan malvarmigilon. Sub la uzo de gadolinium, ultra-malaltaj temperaturoj povas esti atingitaj, do gadolinium ankaŭ estas konata kiel la "plej malvarma metalo en la mondo".
Gadolinium-izotopoj GD-155 kaj GD-157 havas la plej grandan termikan neŭtronan absorban sekcion inter ĉiuj naturaj izotopoj, kaj povas uzi malgrandan kvanton de gadolinium por kontroli la normalan funkciadon de nukleaj reaktoroj. Tiel naskiĝis gadolinium -bazitaj malpezaj akvaj reaktoroj kaj gadolinium -kontrolo -vergo, kio povas plibonigi la sekurecon de nukleaj reaktoroj dum reduktado de kostoj.
Gadolinium ankaŭ havas bonegajn optikajn proprietojn kaj povas esti uzata por fari optikajn izolilojn, similajn al diodoj en cirkvitoj, ankaŭ konataj kiel lum-emisiaj diodoj. Ĉi tiu tipo de lum-emisia diodo ne nur permesas lumon pasi en unu direkto, sed ankaŭ blokas la reflektadon de echooj en la optika fibro, certigante la purecon de optika signal-transdono kaj plibonigante la transdonan efikecon de lumaj ondoj. Gadolinium Gallium Garnet estas unu el la plej bonaj substrataj materialoj por fabriki optikajn izolilojn.
Afiŝotempo: jul-06-2023