კადოლინიუმი, პერიოდული ცხრილის 64 ელემენტი.
პერიოდულ ცხრილში ლანტანიდი დიდი ოჯახია და მათი ქიმიური თვისებები ძალიან ჰგავს ერთმანეთს, ამიტომ ძნელია მათი განცალკევება. 1789 წელს ფინელმა ქიმიკოსმა ჯონ კადოლინმა მიიღო ლითონის ოქსიდი და აღმოაჩინა პირველი იშვიათი დედამიწის ოქსიდი -Yttrium (iii) ოქსიდიანალიზის საშუალებით, დედამიწის იშვიათი ელემენტების აღმოჩენის ისტორიის გახსნა. 1880 წელს შვედელმა მეცნიერმა დემერიაკმა აღმოაჩინა ორი ახალი ელემენტი, რომელთაგან ერთი მოგვიანებით დადასტურდასამარიუმიდა სხვა ოფიციალურად იქნა აღიარებული, როგორც ახალი ელემენტი, Gadolinium, მას შემდეგ, რაც გაწმენდილი იქნა ფრანგი ქიმიკოსი დებუვა ბოდელენდი.
Gadolinium ელემენტი სათავეს იღებს სილიკონის ბერილიუმის გადოლინიუმის საბადოიდან, რომელიც იაფია, რბილია ტექსტურაში, კარგია სიმსივნეებში, მაგნიტური ოთახის ტემპერატურაზე და არის შედარებით აქტიური იშვიათი დედამიწის ელემენტი. ის შედარებით სტაბილურია მშრალ ჰაერში, მაგრამ კარგავს თავის ბრწყინვალებას ტენიანობაში, ქმნის ფხვიერი და ადვილად დაშორებული ფანტელი, როგორც თეთრი ოქსიდები. ჰაერში დაწვისას, მას შეუძლია წარმოქმნას თეთრი ოქსიდები. გადოლინიუმი ნელა რეაგირებს წყალთან ერთად და შეუძლია მჟავაში დაითხოვოს უფერო მარილების შესაქმნელად. მისი ქიმიური თვისებები ძალიან ჰგავს სხვა ლანტანიდს, მაგრამ მისი ოპტიკური და მაგნიტური თვისებები ოდნავ განსხვავებულია. Gadolinium არის პარამაგნიზმი ოთახის ტემპერატურაზე და ფერომაგნიტური გაგრილების შემდეგ. მისი მახასიათებლები შეიძლება გამოყენებულ იქნას მუდმივი მაგნიტების გასაუმჯობესებლად.
Gadolinium- ის პარამაგნიტიზმის გამოყენებით, წარმოებული გადოლინიუმის აგენტი გახდა კარგი კონტრასტული აგენტი NMR- სთვის. წამოიწყეს ბირთვული მაგნიტურ -რეზონანსული ვიზუალიზაციის ტექნოლოგიის თვით კვლევა და მასთან დაკავშირებული 6 ნობელის პრემია მოხდა. ბირთვული მაგნიტურ -რეზონანსი ძირითადად გამოწვეულია ატომური ბირთვების დატრიალების მოძრაობით, ხოლო სხვადასხვა ატომური ბირთვების დატრიალების მოძრაობა განსხვავდება. სხვადასხვა სტრუქტურულ გარემოში სხვადასხვა ანაზღაურებით გამოსხივებული ელექტრომაგნიტური ტალღების საფუძველზე, შეიძლება განისაზღვროს ატომური ბირთვების პოზიცია და ტიპი, ხოლო ობიექტის შიდა სტრუქტურული გამოსახულების შედგენა. მაგნიტური ველის მოქმედების თანახმად, ბირთვული მაგნიტურ -რეზონანსული ვიზუალიზაციის ტექნოლოგიის სიგნალი მოდის გარკვეული ატომური ბირთვების დატრიალებიდან, მაგალითად წყალში წყალბადის ბირთვები. ამასთან, ეს დატრიალებული ბირთვები თბება მაგნიტურ -რეზონანსის RF ველში, მიკროტალღური ღუმელის მსგავსად, რაც, როგორც წესი, ასუსტებს მაგნიტურ -რეზონანსული გამოსახულების ტექნოლოგიის სიგნალს. Gadolinium ion- ს არა მხოლოდ აქვს ძალიან ძლიერი დატრიალებული მაგნიტური მომენტი, რაც ხელს უწყობს ატომური ბირთვის დატრიალებას, აუმჯობესებს დაავადებული ქსოვილის აღიარების ალბათობას, არამედ სასწაულებრივად ინარჩუნებს სიგრილეს. ამასთან, გადოლინიუმს აქვს გარკვეული ტოქსიკურობა, ხოლო მედიცინაში, ჩელინგ ლიგანტები გამოიყენება გაადოლინიუმის იონების ჩასასვლელად, რათა მათ არ შეუშალონ ადამიანის ქსოვილებში შესვლა.
Gadolinium– ს აქვს ძლიერი მაგნიტოკალორიული ეფექტი ოთახის ტემპერატურაზე, ხოლო მისი ტემპერატურა განსხვავდება მაგნიტური ველის ინტენსივობით, რაც საინტერესო გამოყენებას იწვევს - მაგნიტური მაცივარი. სამაცივრო პროცესის დროს, მაგნიტური დიპოლის ორიენტაციის გამო, მაგნიტური მასალა გაცხელდება გარკვეული გარე მაგნიტური ველის ქვეშ. როდესაც მაგნიტური ველი ამოღებულია და იზოლირებულია, მატერიალური ტემპერატურა მცირდება. ამ ტიპის მაგნიტურმა გაგრილებამ შეიძლება შეამციროს მაცივრების გამოყენება, როგორიცაა ფრეონი და სწრაფად გაცივდეს. ამჟამად, სამყარო ცდილობს შეიმუშაოს Gadolinium და მისი შენადნობები ამ სფეროში და წარმოქმნას მცირე და ეფექტური მაგნიტური გამაგრილებელი. Gadolinium– ის გამოყენების პირობებში, ულტრა დაბალი ტემპერატურის მიღწევაა შესაძლებელი, ამიტომ Gadolinium ასევე ცნობილია როგორც "ყველაზე ცივი ლითონი მსოფლიოში".
Gadolinium isotopes GD-155 და GD-157 აქვთ ყველაზე დიდი თერმული ნეიტრონის შთანთქმის ჯვრის მონაკვეთი ყველა ბუნებრივ იზოტოპს შორის და შეუძლია გამოიყენოს მცირე რაოდენობით გაადოლინიუმი ბირთვული რეაქტორების ნორმალური მოქმედების გასაკონტროლებლად. ამრიგად, დაიბადა Gadolinium– ზე დაფუძნებული მსუბუქი წყლის რეაქტორები და გადოლინიუმის კონტროლის როდ, რამაც შეიძლება გააუმჯობესოს ბირთვული რეაქტორების უსაფრთხოება ხარჯების შემცირებისას.
Gadolinium ასევე აქვს შესანიშნავი ოპტიკური თვისებები და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ოპტიკური იზოლატორების დასამზადებლად, სქემებში დიოდების მსგავსი, ასევე ცნობილია როგორც მსუბუქი გამოსხივების დიოდები. ამ ტიპის მსუბუქი გამოსხივების დიოდი არა მხოლოდ შუქს საშუალებას აძლევს გაიაროს ერთი მიმართულებით, არამედ ბლოკავს ექოების ასახვას ოპტიკურ ბოჭკოში, რაც უზრუნველყოფს ოპტიკური სიგნალის გადაცემის სიწმინდეს და აუმჯობესებს მსუბუქი ტალღების გადაცემის ეფექტურობას. Gadolinium Gallium Garnet არის ერთ - ერთი საუკეთესო სუბსტრატის მასალა ოპტიკური იზოლატორების დასამზადებლად.
პოსტის დრო: ივლისი -06-2023