Gadolínium, a periódusos táblázat 64. eleme.
A periódusos asztal lantanidja nagy család, és kémiai tulajdonságaik nagyon hasonlóak egymáshoz, tehát nehéz elválasztani őket. 1789 -ben John Gadolin finn kémikus fém -oxidot kapott, és felfedezte az első ritkaföldfém -oxidot -Yttrium (iii) oxidelemzéssel, a ritkaföldfémek elemeinek felfedezésének megnyitásával. 1880 -ban a svéd tudós, Demeriak két új elemet fedezett fel, amelyek közül az egyiket később megerősítettékszamárium, és a másikot hivatalosan új elemként, a gadoliniumként azonosították, miután Debuwa Bodeland francia vegyész tisztította meg.
A gadolinium elem szilícium -berillium -gadolinium ércből származik, amely olcsó, textúrájú lágy, jó rugalmassággal, szobahőmérsékleten mágneses, és egy viszonylag aktív ritkaföldfémi elem. Viszonylag stabil a száraz levegőben, de elveszíti a páratartalom csillogását, laza és könnyen leválasztható pehelyt képez, mint a fehér oxidok. A levegőben égetve fehér oxidokat generálhat. A gadolinium lassan reagál a vízzel, és savban feloldódhat, hogy színtelen sókat képezzen. Kémiai tulajdonságai nagyon hasonlóak a többi lantanidhoz, de optikai és mágneses tulajdonságai kissé eltérnek. A gadolinium a paramágnesesség szobahőmérsékleten és a ferromágneses hűtés után. Jellemzői felhasználhatók az állandó mágnesek javítására.
A gadolinium paramagnetizmusának felhasználásával a termelt gadolinium -ágens jó kontrasztszerré vált az NMR számára. Megkezdték a nukleáris mágneses rezonancia képalkotó technológia önkutatását, és 6 Nobel -díjat kaptak. A nukleáris mágneses rezonanciát elsősorban az atommagok spinmozgása okozza, és a különböző atommagok spinmozgása változik. A különböző csillapítások által a különböző szerkezeti környezetben a különböző csillapítás által kibocsátott elektromágneses hullámok alapján meghatározható az objektumot alkotó atommagok helyzete és típusa, és az objektum belső szerkezeti képe rajzolható. Egy mágneses mező hatására a nukleáris mágneses rezonancia képalkotó technológia jele bizonyos atommagok, például hidrogénmagok vízben történő centrifugálásából származik. Ezeket a centrifugálható magokat azonban a mágneses rezonancia RF mezőjében melegítik, hasonlóan a mikrohullámú sütőhöz, amely jellemzően gyengíti a mágneses rezonancia képalkotó technológia jelét. A gadolinium -ionnak nemcsak egy nagyon erős centrifugálási mágneses moldata van, amely elősegíti az atommag centrifugálását, javítja a beteg szövet felismerési valószínűségét, hanem csodálatos módon is hűvös. A gadoliniumnak azonban bizonyos toxicitása van, és az orvostudományban a kelátképző ligandumokat használják a gadolinium -ionok beágyazására, hogy megakadályozzák őket az emberi szövetekbe való belépésükben.
A gadolinium szobahőmérsékleten erős mágneses hatással van, és hőmérséklete a mágneses mező intenzitásától függ, ami érdekes alkalmazást eredményez - a mágneses hűtést. A hűtési folyamat során a mágneses dipólus tájolása miatt a mágneses anyag egy bizonyos külső mágneses mező alatt felmelegszik. Amikor a mágneses mezőt eltávolítják és szigetelik, az anyag hőmérséklete csökken. Ez a fajta mágneses hűtés csökkentheti a hűtőközegek, például a Freon használatát, és gyorsan lehűlhet. Jelenleg a világ megpróbálja fejleszteni a gadolinium és az ötvözetek alkalmazását ezen a területen, és egy kicsi és hatékony mágneses hűtőt termel. A gadolinium felhasználása alatt ultra-alacsony hőmérsékleteket lehet elérni, így a gadoliniumot a világ leghidegebb fémének is nevezik.
A GD-155 és a GD-157 gadolinium izotópjai a legnagyobb termikus neutron abszorpciós keresztmetszettel az összes természetes izotóp között, és kis mennyiségű gadoliniumot használhatnak a nukleáris reaktorok normál működésének szabályozására. Így született a gadolinium alapú könnyűvíz -reaktorok és a gadolinium kontroll rudak, amelyek javíthatják a nukleáris reaktorok biztonságát, miközben csökkentik a költségeket.
A gadolinium kiváló optikai tulajdonságokkal is rendelkezik, és felhasználható optikai izolátorok előállítására, hasonlóan az áramkörökben lévő diódákhoz, más néven fénykiváló diódák. Az ilyen típusú fénykibocsátó dióda nemcsak lehetővé teszi, hogy a fény egy irányba haladjon, hanem blokkolja az optikai rost visszhangjait is, biztosítva az optikai jelátvitel tisztaságát és javítva a fényhullámok átviteli hatékonyságát. A Gadolinium gallium gránát az egyik legjobb szubsztrát anyag az optikai izolátorok előállításához.
A postai idő: július-2012. július