मिनिमली इनवेसिव प्रक्रिया में थ्यूलियम लेजर

थ्यूलियम, आवर्त सारणी का तत्व 69।

थ्यूलियम, दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की सबसे कम सामग्री वाला तत्व, मुख्य रूप से गैडोलिनाइट, ज़ेनोटाइम, काले दुर्लभ सोने के अयस्क और मोनाज़ाइट में अन्य तत्वों के साथ सह-अस्तित्व में है।

थ्यूलियम और लैंथेनाइड धातु तत्व प्रकृति में अत्यंत जटिल अयस्कों में निकट रूप से मौजूद होते हैं। उनकी समान इलेक्ट्रॉनिक संरचनाओं के कारण, उनके भौतिक और रासायनिक गुण भी बहुत समान हैं, जिससे निष्कर्षण और पृथक्करण काफी कठिन हो जाता है।

1879 में, स्वीडिश रसायनज्ञ क्लिफ ने देखा कि जब उन्होंने येटरबियम मिट्टी और स्कैंडियम मिट्टी को अलग करने के बाद शेष एरबियम मिट्टी का अध्ययन किया तो एरबियम मिट्टी का परमाणु द्रव्यमान स्थिर नहीं था, इसलिए उन्होंने एरबियम मिट्टी को अलग करना जारी रखा और अंत में एरबियम मिट्टी, होल्मियम मिट्टी और को अलग कर दिया। थ्यूलियम मिट्टी.

धातु थ्यूलियम, चांदी जैसा सफेद, लचीला, अपेक्षाकृत नरम, चाकू से काटा जा सकता है, इसका गलनांक और क्वथनांक उच्च होता है, हवा में आसानी से संक्षारित नहीं होता है और धातु की उपस्थिति को लंबे समय तक बनाए रख सकता है। विशेष बाह्य-परमाणु इलेक्ट्रॉन शैल संरचना के कारण, थ्यूलियम के रासायनिक गुण अन्य लैंथेनाइड धातु तत्वों के समान हैं। यह हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घुलकर हल्का हरा रंग बना सकता हैथ्यूलियम (III) क्लोराइड, और हवा में जलने वाले इसके कणों से उत्पन्न चिंगारी को घर्षण चक्र पर भी देखा जा सकता है।

थ्यूलियम यौगिकों में प्रतिदीप्ति गुण भी होते हैं और पराबैंगनी प्रकाश के तहत नीले प्रतिदीप्ति का उत्सर्जन कर सकते हैं, जिसका उपयोग कागजी मुद्रा के लिए जालसाजी विरोधी लेबल बनाने के लिए किया जा सकता है। थ्यूलियम का रेडियोधर्मी आइसोटोप थ्यूलियम 170 भी चार सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले औद्योगिक विकिरण स्रोतों में से एक है और इसका उपयोग चिकित्सा और दंत अनुप्रयोगों के लिए नैदानिक ​​​​उपकरणों के साथ-साथ यांत्रिक और इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए दोष का पता लगाने वाले उपकरण के रूप में किया जा सकता है।

थ्यूलियम, जो प्रभावशाली है, थ्यूलियम लेजर थेरेपी तकनीक और इसकी विशेष एक्स्ट्रान्यूक्लियर इलेक्ट्रॉनिक संरचना के कारण बनाई गई अपरंपरागत नई रसायन शास्त्र है।

थ्यूलियम डोप्ड येट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट 1930 ~ 2040 एनएम के बीच तरंग दैर्ध्य के साथ लेजर उत्सर्जित कर सकता है। जब इस बैंड के लेजर का उपयोग सर्जरी के लिए किया जाता है, तो विकिरण स्थल पर रक्त तेजी से जम जाएगा, सर्जिकल घाव छोटा होता है, और हेमोस्टेसिस अच्छा होता है। इसलिए, इस लेजर का उपयोग अक्सर प्रोस्टेट या आंखों की न्यूनतम इनवेसिव प्रक्रिया के लिए किया जाता है। इस प्रकार के लेज़र से वायुमंडल में संचारण करते समय कम नुकसान होता है, और इसका उपयोग रिमोट सेंसिंग और ऑप्टिकल संचार में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, लेजर रेंजफाइंडर, सुसंगत डॉपलर पवन रडार, आदि, थ्यूलियम डोप्ड फाइबर लेजर द्वारा उत्सर्जित लेजर का उपयोग करेंगे।

एफ क्षेत्र में थ्यूलियम एक बहुत ही विशेष प्रकार की धातु है, और एफ परत में इलेक्ट्रॉनों के साथ कॉम्प्लेक्स बनाने के इसके गुणों ने कई वैज्ञानिकों को मोहित कर लिया है। आम तौर पर, लैंथेनाइड धातु तत्व केवल त्रिसंयोजक यौगिक उत्पन्न कर सकते हैं, लेकिन थ्यूलियम उन कुछ तत्वों में से एक है जो द्विसंयोजक यौगिक उत्पन्न कर सकते हैं।

1997 में, मिखाइल बोचकलेव ने समाधान में द्विसंयोजक दुर्लभ पृथ्वी यौगिकों से संबंधित प्रतिक्रिया रसायन विज्ञान का बीड़ा उठाया और पाया कि कुछ शर्तों के तहत द्विसंयोजक थ्यूलियम (III) आयोडाइड धीरे-धीरे वापस पीले रंग के त्रिसंयोजक थ्यूलियम आयन में बदल सकता है। इस विशेषता का उपयोग करके, थ्यूलियम कार्बनिक रसायनज्ञों के लिए पसंदीदा कम करने वाला एजेंट बन सकता है और इसमें नवीकरणीय ऊर्जा, चुंबकीय प्रौद्योगिकी और परमाणु अपशिष्ट उपचार जैसे प्रमुख क्षेत्रों के लिए विशेष गुणों के साथ धातु यौगिक तैयार करने की क्षमता है। उपयुक्त लिगेंड्स का चयन करके, थ्यूलियम विशिष्ट धातु रेडॉक्स जोड़े की औपचारिक क्षमता को भी बदल सकता है। समैरियम (II) आयोडाइड और टेट्राहाइड्रोफ्यूरान जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुले इसके मिश्रण का उपयोग कार्बनिक रसायनज्ञों द्वारा कार्यात्मक समूहों की एक श्रृंखला की एकल इलेक्ट्रॉन कमी प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए 50 वर्षों से किया जा रहा है। थ्यूलियम में भी समान विशेषताएं हैं, और कार्बनिक धातु यौगिकों को विनियमित करने की इसकी लिगैंड की क्षमता आश्चर्यजनक है। कॉम्प्लेक्स के ज्यामितीय आकार और कक्षीय ओवरलैप में हेरफेर करने से कुछ रेडॉक्स जोड़े प्रभावित हो सकते हैं। हालाँकि, सबसे दुर्लभ दुर्लभ पृथ्वी तत्व के रूप में, थ्यूलियम की उच्च लागत अस्थायी रूप से इसे समैरियम की जगह लेने से रोकती है, लेकिन इसमें अभी भी अपरंपरागत नए रसायन विज्ञान में काफी संभावनाएं हैं।