Gadolinioa, taula periodikoaren 64. elementua.
Taula periodikoko lantanidoak familia handia dira eta haien propietate kimikoak elkarren oso antzekoak dira, beraz, zaila da bereiztea. 1789an, John Gadolin kimikari finlandiarrak oxido metaliko bat lortu zuen eta lehen lur arraroen oxidoa aurkitu zuen.Itrio (III) oxidoaanalisiaren bidez, lur arraroen elementuen aurkikuntzaren historia irekiz. 1880an, Demeriak zientzialari suediarrak bi elementu berri aurkitu zituen, eta horietako bat geroago baieztatu zen.samarioa, eta bestea elementu berri gisa identifikatu zen ofizialki, gadolinioa, Debuwa Bodeland kimikari frantziarrak araztu ondoren.
Gadolinio-elementua silizio-berilio-gadolinio-minetik du jatorria, merkea, ehundura leuna, harikortasun ona, giro-tenperaturan magnetikoa eta lur arraroen elementu nahiko aktiboa da. Aire lehorrean nahiko egonkorra da, baina hezetasunean distira galtzen du, oxido zuriak bezala maluta solteak eta erraz askatzen dira. Airean erretzean, oxido zuriak sor ditzake. Gadolinioak astiro erreakzionatzen du urarekin eta azidoan disolbatu daiteke kolorerik gabeko gatzak sortzeko. Bere propietate kimikoak beste lantanidoen oso antzekoak dira, baina bere propietate optikoak eta magnetikoak zertxobait desberdinak dira. Gadolinioa giro-tenperaturan paramagnetismoa da eta hoztu ondoren ferromagnetikoa da. Bere ezaugarriak iman iraunkorrak hobetzeko erabil daitezke.
Gadolinioaren paramagnetismoa erabiliz, sortutako gadolinio-agentea EMN-rako kontraste-agente ona bihurtu da. Erresonantzia magnetiko nuklearraren teknologiaren auto-ikerketari ekin zaio, eta horrekin lotutako 6 Nobel sari egon dira. Erresonantzia magnetiko nuklearra nukleo atomikoen spin-mugimenduak eragiten du batez ere, eta nukleo atomiko ezberdinen spin-mugimendua aldatu egiten da. Egitura-ingurune ezberdinetan atenuazio ezberdinek igorritako uhin elektromagnetikoetan oinarrituta, objektu hori osatzen duten nukleo atomikoen posizioa eta mota zehaztu daitezke, eta objektuaren barne egitura-irudia marraztu daiteke. Eremu magnetikoaren eraginez, erresonantzia magnetiko nuklearreko irudien teknologiaren seinalea nukleo atomiko batzuen biratik dator, hala nola uretan dauden hidrogeno nukleoetatik. Hala ere, bira-gaitasuneko nukleo hauek erresonantzia magnetikoaren RF eremuan berotzen dira, mikrouhin-labe baten antzera, normalean erresonantzia magnetikoaren irudien teknologiaren seinalea ahultzen duena. Gadolinio ioiak Spin momentu magnetiko oso indartsua izateaz gain, nukleo atomikoaren bira egiten laguntzen du, gaixotutako ehunen antzemateko probabilitatea hobetzen du, baina mirariz hozten da. Hala ere, gadolinioak nolabaiteko toxikotasuna du, eta medikuntzan, ligando kelatzaileak erabiltzen dira gadolinio ioiak kapsulatzeko, giza ehunetan sar ez daitezen.
Gadolinioak efektu magnetokaloriko handia du giro-tenperaturan, eta bere tenperatura eremu magnetikoaren intentsitatearen arabera aldatzen da, eta horrek aplikazio interesgarri bat ekartzen du - hozte magnetikoa. Hozte prozesuan, dipolo magnetikoaren orientazioaren ondorioz, material magnetikoa kanpoko eremu magnetiko jakin baten azpian berotuko da. Eremu magnetikoa kendu eta isolatzen denean, materialaren tenperatura jaisten da. Hozte magnetiko honek freoia bezalako hozgarrien erabilera murriztu dezake eta azkar hoztu. Gaur egun, mundua gadolinioaren eta bere aleazioen aplikazioa alor honetan garatzen saiatzen ari da, eta hozgailu magnetiko txiki eta eraginkor bat ekoizten. Gadolinioa erabiliz, tenperatura baxuak lor daitezke, beraz, gadolinioa "munduko metalik hotzena" bezala ere ezagutzen da.
Gd-155 eta Gd-157 gadolinio isotopoek isotopo natural guztien artean neutroi termikoen xurgapen sekzio handiena dute, eta gadolinio kopuru txiki bat erabil dezakete erreaktore nuklearren funtzionamendu normala kontrolatzeko. Horrela, gadolinioan oinarritutako ur arin-erreaktoreak eta gadolinioaren Kontrol-haxka sortu ziren, erreaktore nuklearren segurtasuna hobetu dezaketen kostuak murrizten dituzten bitartean.
Gadolinioak ere propietate optiko bikainak ditu eta isolatzaile optikoak egiteko erabil daiteke, zirkuituetako diodoen antzera, diodo argi-igorle gisa ere ezagutzen direnak. Argi-igorle-diodo honek argia norabide batean igarotzeaz gain, zuntz optikoaren oihartzunen isla ere blokeatzen du, seinale optikoaren transmisioaren garbitasuna bermatuz eta argi-uhinen transmisio-eraginkortasuna hobetuz. Gadolinio galio granatea isolatzaile optikoak egiteko substratu-material onenetako bat da.
Argitalpenaren ordua: 2023-06-07