Gadolinium, elemint 64 fan it periodyk systeem.
Lanthanide yn it periodyk systeem binne in grutte famylje, en har gemyske eigenskippen binne tige ferlykber mei elkoar, dus it is lestich om se te skieden. Yn 1789 krige de Finske skiekundige John Gadolin in metaal okside en ûntdekte it earste seldsume ierde okside -Yttrium(III) oksidetroch analyze, it iepenjen fan de ûntdekkingsskiednis fan seldsume ierde eleminten. Yn 1880 ûntduts de Sweedske wittenskipper Demerak twa nije eleminten, wêrfan ien letter befêstige wiesamarium, en de oare waard offisjeel identifisearre as in nij elemint, gadolinium, nei't se suvere troch de Frânske skiekundige Debuwa Bodeland.
Gadolinium elemint komt fan silisium beryllium gadolinium erts, dat is goedkeap, sêft yn tekstuer, goed yn duktiliteit, magnetysk by keamertemperatuer, en is in relatyf aktyf seldsume ierde elemint. It is relatyf stabyl yn droege loft, mar ferliest syn glâns yn fochtichheid, it foarmjen fan losse en maklik losmakke flak lykas wite oksyden. As it yn 'e loft ferbaarnd wurdt, kin it wite oksides generearje. Gadolinium reagearret stadich mei wetter en kin oplosse yn soer om kleurleaze sâlten te foarmjen. De gemyske eigenskippen binne tige ferlykber mei oare Lanthanide, mar syn optyske en magnetyske eigenskippen binne wat oars. Gadolinium is paramagnetisme by keamertemperatuer en ferromagnetysk nei koeling. De skaaimerken dêrfan kinne brûkt wurde om permaninte magneten te ferbetterjen.
Troch it paramagnetisme fan gadolinium te brûken, is it produsearre gadolinium in goed kontrastmiddel wurden foar NMR. It selsûndersyk fan technology foar nukleêre magnetyske resonânsje-ôfbylding is inisjeare, en d'r hawwe 6 Nobelprizen west dy't dêrmei relatearre binne. Nukleêre magnetyske resonânsje wurdt benammen feroarsake troch de spinbeweging fan atoomkearnen, en de spinbeweging fan ferskate atoomkearnen ferskilt. Op grûn fan de elektromagnetyske weagen útstjoerd troch ferskillende attenuation yn ferskate strukturele omjouwings, de posysje en it type atoomkearnen dy't meitsje dit foarwerp kin wurde bepaald, en de ynterne strukturele byld fan it foarwerp kin wurde tekene. Under de aksje fan in magnetysk fjild komt it sinjaal fan nukleêre magnetyske resonânsje-ôfbyldingstechnology út 'e spin fan bepaalde atoomkearnen, lykas wetterstofkearnen yn wetter. Dizze kearnen wurde lykwols ferwaarme yn it RF-fjild fan magnetyske resonânsje, fergelykber mei in magnetron, dy't typysk it sinjaal fan magnetyske resonânsje-ôfbyldingstechnology swakket. Gadolinium ion hat net allinnich in hiel sterk Spin magnetysk momint, dat helpt de spin fan de atoomkearn, ferbetteret de erkenning kâns fan sike weefsel, mar ek wûnderbaarlik hâldt cool. Gadolinium hat lykwols beskate toxiciteit, en yn 'e medisinen wurde chelaterende liganden brûkt om gadolinium-ionen yn te kapsulearjen om te foarkommen dat se yn minsklike weefsels komme.
Gadolinium hat in sterke magnetocaloric effekt by keamertemperatuer, en syn temperatuer fariearret mei de yntinsiteit fan it magnetysk fjild, dat bringt in nijsgjirrige tapassing - magnetyske koeling. Tidens it koelingsproses, fanwege de oriïntaasje fan 'e magnetyske dipole, sil it magnetyske materiaal opwarmje ûnder in bepaald ekstern magnetysk fjild. As it magnetyske fjild wurdt fuortsmiten en isolearre, nimt de materiaaltemperatuer ôf. Dit soarte fan magnetyske koeling kin it gebrûk fan koelmiddels lykas Freon ferminderje en rap ôfkuolje. Op dit stuit besiket de wrâld de tapassing fan gadolinium en har alloys te ûntwikkeljen op dit fjild, en produsearje in lytse en effisjinte magnetyske koeler. Under it gebrûk fan gadolinium kinne ultra-lege temperatueren berikt wurde, sadat gadolinium ek bekend is as it "kâldste metaal yn 'e wrâld".
Gadolinium isotopen Gd-155 en Gd-157 hawwe de grutste termyske neutron Absorption dwerstrochsneed ûnder alle natuerlike isotopen, en kin brûke in lyts bedrach fan gadolinium foar in kontrôle de normale wurking fan kearnreaktors. Sa waarden gadolinium basearre ljochtwetterreaktors en gadolinium Control rod berne, dy't de feiligens fan kearnreaktors ferbetterje kinne, wylst de kosten ferminderje.
Gadolinium hat ek poerbêste optyske eigenskippen en kin brûkt wurde om optyske isolators te meitsjen, fergelykber mei diodes yn circuits, ek wol bekend as ljocht-emittearjende diodes. Dit type ljocht-emittearjende diode lit net allinich ljocht yn ien rjochting trochjaan, mar blokkearret ek de refleksje fan echo's yn 'e optyske glêstried, garandearje de suverens fan optyske sinjaaltransmission en ferbetterjen fan de transmissie-effisjinsje fan ljochtwellen. Gadolinium gallium granaat is ien fan 'e bêste substraatmaterialen foar it meitsjen fan optyske isolatoren.
Post tiid: Jul-06-2023