Gadolinium: An miotal is fuaire ar domhan

Gadolinium, eilimint 64 den tábla peiriadach.

16

Is teaghlach mór iad Lanthanide sa tábla peiriadach, agus tá a n-airíonna ceimiceacha an-chosúil lena chéile, agus mar sin tá sé deacair iad a scaradh. Sa bhliain 1789, fuair an poitigéir Fionlannach John Gadolin ocsaíd miotail agus fuair sé amach an chéad ocsaíd tearc-chré -Ocsaíd yttrium(III).trí anailís, ag oscailt stair fionnachtana eilimintí tearc-chré. Sa bhliain 1880, d'aimsigh an t-eolaí Sualannach Demeriak dhá eilimint nua, agus deimhníodh go raibh ceann acu ina dhiaidh sin.samarium, agus aithníodh an ceann eile go hoifigiúil mar eilimint nua, gadolinium, tar éis dó a bheith íonaithe ag poitigéir Francach Debuwa Bodeland.

Eascraíonn eilimint gadolinium as méine beiriliam gadolinium sileacain, atá saor, bog in uigeacht, go maith i insínteacht, maighnéadach ag teocht an tseomra, agus is eilimint tearc sách gníomhach é. Tá sé sách cobhsaí in aer tirim, ach cailleann sé a luster i taise, foirmiú flake scaoilte agus go héasca scoite cosúil le ocsaídí bán. Nuair a dhóitear san aer é, féadann sé ocsaídí bána a ghiniúint. Imoibríonn Gadolinium go mall le huisce agus is féidir é a thuaslagadh in aigéad chun salainn gan dath a fhoirmiú. Tá a chuid airíonna ceimiceacha an-chosúil le Lanthanide eile, ach tá a chuid airíonna optúla agus maighnéadacha beagán difriúil. Is Paramagnetism é Gadolinium ag teocht an tseomra agus ferromagnetic tar éis fuaraithe. Is féidir a saintréithe a úsáid chun maighnéid buan a fheabhsú.

Ag baint úsáide as Paramagnetism gadolinium, tá an gníomhaire gadolinium a tháirgtear tar éis éirí ina ghníomhaire codarsnachta maith do NMR. Tá tús curtha leis an bhféintaighde ar theicneolaíocht íomháithe athshondais mhaighnéadaigh núicléach, agus tá 6 Dhuais Nobel bainteach leis. Is éard is cúis le hathshondas maighnéadach núicléach den chuid is mó ná gluaiseacht casadh na núicléis adamhach, agus athraíonn gluaisne casadh núicléis adamhach éagsúla. Bunaithe ar na tonnta leictreamaighnéadacha a astaítear trí mhaolú difriúil i dtimpeallachtaí struchtúracha éagsúla, is féidir suíomh agus cineál na núicléis adamhach a chomhdhéanann an réad seo a chinneadh, agus is féidir íomhá struchtúrach inmheánach an ruda a tharraingt. Faoi ghníomhaíocht réimse maighnéadach, tagann comhartha na teicneolaíochta íomháithe athshondais mhaighnéadaigh núicléach ó casadh núicléis adamhach áirithe, mar núicléis hidrigine in uisce. Mar sin féin, téitear na núicléis seo atá in ann casadh sa réimse RF den athshondas maighnéadach, cosúil le hoigheann micreathonn, a lagaíonn comhartha na teicneolaíochta íomháithe athshondais mhaighnéadaigh go hiondúil. Ní hamháin go bhfuil nóiméad maighnéadach Spin an-láidir ag ian Gadolinium, rud a chabhraíonn le casadh an núicléis adamhach, feabhas a chur ar an dóchúlacht go n-aithneofar fíocháin ghalraithe, ach freisin coinníonn sé fionnuar go míorúilteach. Mar sin féin, tá tocsaineacht áirithe ag gadolinium, agus i míochaine, úsáidtear ligands chelating chun hiain gadolinium a chuimsiú chun cosc ​​​​a chur orthu dul isteach i bhfíocháin an duine.

Tá éifeacht láidir magnetocaloric ag Gadolinium ag teocht an tseomra, agus athraíonn a theocht le déine an réimse maighnéadach, rud a thugann suas iarratas suimiúil - cuisniú maighnéadach. Le linn an phróisis chuisniúcháin, mar gheall ar threoshuíomh an dipole maighnéadach, teasóidh an t-ábhar maighnéadach faoi réimse maighnéadach seachtrach áirithe. Nuair a dhéantar an réimse maighnéadach a bhaint agus a insliú, laghdaítear teocht an ábhair. Is féidir leis an gcineál seo fuarú maighnéadach úsáid cuisneáin mar Freon a laghdú agus fuarú go tapa. Faoi láthair, tá an domhan ag iarraidh cur i bhfeidhm gadolinium agus a chóimhiotail a fhorbairt sa réimse seo, agus fuaraitheoir maighnéadach beag agus éifeachtach a tháirgeadh. Faoi úsáid gadolinium, is féidir teocht ultra-íseal a bhaint amach, mar sin tugtar "miotail is fuaire ar domhan" ar gadolinium freisin.

Tá an trasghearradh Ionsú neodrón teirmeach is mó ag iseatóip Gadolinium Gd-155 agus Gd-157 i measc na iseatóip Nádúrtha go léir, agus is féidir leo méid beag gadolinium a úsáid chun gnáthoibriú na n-imoibreoirí núicléacha a rialú. Mar sin, rugadh imoibreoirí uisce éadroma gadolinium agus slat Rialaithe gadolinium, ar féidir leo sábháilteacht imoibreoirí núicléacha a fheabhsú agus costais á laghdú.

Tá airíonna optúla den scoth ag Gadolinium freisin agus is féidir iad a úsáid chun aonraitheoirí optúla a dhéanamh, cosúil le dé-óid i gciorcaid, ar a dtugtar dé-óid astaithe solais freisin. Ní hamháin go gceadaíonn an cineál dé-óid astaithe solais seo solas chun pas a fháil i dtreo amháin, ach freisin cuireann sé bac ar mhachnamh macallaí sa snáithín optúil, ag cinntiú íonacht tarchurtha comhartha optúla agus ag feabhsú éifeachtacht tarchurtha na dtonnta solais. Tá gairnéad gadolinium gailliam ar cheann de na hábhair tsubstráit is fearr chun aonraitheoirí optúla a dhéanamh.


Am postála: Jul-06-2023