Gadolinium: Logam paling adhem ing donya

Gadolinium, unsur 64 saka tabel périodik.

16

Lanthanide ing tabel périodik minangka kulawarga gedhé, lan sifat kimiané padha banget, saéngga angel dipisahake. Ing taun 1789, ahli kimia Finlandia John Gadolin entuk oksida logam lan nemokake oksida bumi langka pisanan -Yttrium(III) oksidaliwat analisis, mbukak sajarah penemuan unsur bumi langka. Ing taun 1880, ilmuwan Swedia Demeriak nemokake rong unsur anyar, salah sijine dikonfirmasisamarium, lan liyane resmi dikenali minangka unsur anyar, gadolinium, sawise diresiki dening kimia Perancis Debuwa Bodeland.

Unsur gadolinium asale saka bijih silikon beryllium gadolinium, sing murah, teksture alus, daktilitas apik, magnetik ing suhu kamar, lan minangka unsur rare earth sing relatif aktif. Iku relatif stabil ing udhara garing, nanging ilang luster ing asor, mbentuk flake ngeculke lan gampang suwek kaya oksida putih. Nalika diobong ing udhara, bisa ngasilake oksida putih. Gadolinium bereaksi alon-alon karo banyu lan bisa larut ing asam kanggo mbentuk uyah sing ora ana warna. Sifat kimiane padha banget karo Lantanida liyane, nanging sifat optik lan magnetik rada beda. Gadolinium minangka Paramagnetisme ing suhu kamar lan ferromagnetik sawise adhem. Karakteristik kasebut bisa digunakake kanggo nambah magnet permanen.

Nggunakake Paramagnetism saka gadolinium, agen gadolinium diprodhuksi wis dadi agen kontras apik kanggo NMR. Riset mandiri teknologi pencitraan resonansi magnetik nuklir wis diwiwiti, lan wis ana 6 Hadiah Nobel sing ana gandhengane. Resonansi magnetik nuklir utamane disebabake dening gerakan spin inti atom, lan gerakan spin inti atom beda-beda. Adhedhasar gelombang elektromagnetik sing dipancarake dening atenuasi sing beda-beda ing lingkungan struktural sing beda-beda, posisi lan jinis inti atom sing mbentuk obyek iki bisa ditemtokake, lan gambar struktur internal obyek kasebut bisa digambar. Ing tumindak medan magnet, sinyal teknologi pencitraan resonansi magnetik nuklir asalé saka spin inti atom tartamtu, kayata inti hidrogen ing banyu. Nanging, inti sing bisa muter iki dipanasake ing bidang RF resonansi magnetik, padha karo oven gelombang mikro, sing biasane ngrusak sinyal teknologi pencitraan resonansi magnetik. Ion Gadolinium ora mung duwe wektu magnetik Spin sing kuwat banget, sing mbantu muter inti atom, nambah kemungkinan pangenalan jaringan sing lara, nanging uga kanthi ajaib tetep kelangan. Nanging, gadolinium nduweni keracunan tartamtu, lan ing obat-obatan, ligan chelating digunakake kanggo mbungkus ion gadolinium supaya ora mlebu ing jaringan manungsa.

Gadolinium nduweni efek magnetocaloric sing kuat ing suhu kamar, lan suhu beda-beda gumantung karo intensitas medan magnet, sing ndadekake aplikasi sing menarik - kulkas magnetik. Sajrone proses refrigerasi, amarga orientasi dipole magnetik, materi magnet bakal dadi panas ing sangisore medan magnet eksternal tartamtu. Nalika medan magnet dicopot lan terisolasi, suhu materi mudhun. Pendinginan magnetik iki bisa nyuda panggunaan refrigeran kayata Freon lan adhem kanthi cepet. Saiki, jagad iki nyoba ngembangake aplikasi gadolinium lan wesi ing lapangan iki, lan ngasilake cooler magnetik sing cilik lan efisien. Kanthi nggunakake gadolinium, suhu ultra-rendah bisa digayuh, mula gadolinium uga dikenal minangka "logam paling adhem ing donya".

Isotop gadolinium Gd-155 lan Gd-157 duwe bagean salib Penyerapan neutron termal paling gedhe ing antarane kabeh isotop Alam, lan bisa nggunakake jumlah cilik gadolinium kanggo ngontrol operasi normal reaktor nuklir. Mangkono, reaktor banyu cahya adhedhasar gadolinium lan rod Kontrol gadolinium lair, sing bisa ningkatake safety reaktor nuklir nalika nyuda biaya.

Gadolinium uga nduweni sifat optik sing apik banget lan bisa digunakake kanggo nggawe isolator optik, padha karo dioda ing sirkuit, uga dikenal minangka dioda pemancar cahya. Dioda pemancar cahya jinis iki ora mung ngidini cahya ngliwati siji arah, nanging uga mblokir bayangan gema ing serat optik, njamin kemurnian transmisi sinyal optik lan ningkatake efisiensi transmisi gelombang cahya. Gadolinium gallium garnet minangka salah sawijining bahan substrat paling apik kanggo nggawe isolator optik.


Wektu kirim: Jul-06-2023