ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್: ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯಂತ ತಂಪಾದ ಲೋಹ

ಹಳ್ಳ, ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದ ಅಂಶ 64.

ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿನ ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಕುಟುಂಬವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹೋಲುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. 1789 ರಲ್ಲಿ, ಫಿನ್ನಿಷ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಜಾನ್ ಗ್ಯಾಡೋಲಿನ್ ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪಡೆದರು ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು -Yttrium (iii) ಆಕ್ಸೈಡ್ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ, ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ತೆರೆಯುವುದು. 1880 ರಲ್ಲಿ, ಸ್ವೀಡಿಷ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಡಿಮೆರಿಯಾಕ್ ಎರಡು ಹೊಸ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದನು, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಂತರ ದೃ confirmed ಪಟ್ಟಿದೆದಳ.

ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಮ್ ಅಂಶವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೆರಿಲಿಯಮ್ ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ಅದಿರಿನಿಂದ ಹುಟ್ಟಿಕೊಂಡಿದೆ, ಇದು ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆ, ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಮೃದುವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ, ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಕಾಂತೀಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುವ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಇದು ಒಣ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಆರ್ದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಹೊಳಪನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಬಿಳಿ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಂತೆ ಸಡಿಲ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಟ್ಟ ಫ್ಲೇಕ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸುಟ್ಟುಹೋದಾಗ, ಅದು ಬಿಳಿ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ನಿಧಾನವಾಗಿ ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲದಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಿ ಬಣ್ಣರಹಿತ ಲವಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಇತರ ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್‌ಗೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅದರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ. ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಮ್ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸಿದ ನಂತರ ಫೆರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಆಗಿದೆ. ಶಾಶ್ವತ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಇದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.

ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಂನ ಪ್ಯಾರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ಏಜೆಂಟ್ ಎನ್ಎಂಆರ್ಗೆ ಉತ್ತಮ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸ್ವಯಂ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ 6 ನೊಬೆಲ್ ಬಹುಮಾನಗಳಿವೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಸ್ಪಿನ್ ಚಲನೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಸ್ಪಿನ್ ಚಲನೆಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಷನ್‌ನಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಸ್ಥಾನ ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಆಂತರಿಕ ರಚನಾತ್ಮಕ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಎಳೆಯಬಹುದು. ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯಡಿಯಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸಂಕೇತವು ಕೆಲವು ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಸ್ಪಿನ್‌ನಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಸ್ಪಿನ್ ಸಮರ್ಥ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ಆರ್ಎಫ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಓವನ್ ಅನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸಂಕೇತವನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ಅಯಾನ್ ಅತ್ಯಂತ ಬಲವಾದ ಸ್ಪಿನ್ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಸ್ಪಿನ್ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ರೋಗಪೀಡಿತ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅದ್ಭುತವಾಗಿ ತಂಪಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಂ ಕೆಲವು ವಿಷತ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು medicine ಷಧದಲ್ಲಿ, ಗಡೊಲಿನಿಯಮ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಮಾನವ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಚೆಲ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಲಿಗ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸುತ್ತುವರಿಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಬಲವಾದ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೋಕಲೋರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದರ ತಾಪಮಾನವು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ತೀವ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಅನ್ವಯವನ್ನು ತರುತ್ತದೆ - ಕಾಂತೀಯ ಶೈತ್ಯೀಕರಣ. ಶೈತ್ಯೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಕಾಂತೀಯ ದ್ವಿಧ್ರುವಿಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದಾಗಿ, ಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಾಹ್ಯ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದಾಗ ಮತ್ತು ವಿಂಗಡಿಸಿದಾಗ, ವಸ್ತು ತಾಪಮಾನವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಫ್ರೀಯಾನ್ ನಂತಹ ಶೈತ್ಯೀಕರಣದ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಗವಾಗಿ ತಣ್ಣಗಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಮ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಜಗತ್ತು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಕೂಲರ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಂ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ಅನ್ನು "ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯಂತ ಶೀತ ಲೋಹ" ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಮ್ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು ಜಿಡಿ -155 ಮತ್ತು ಜಿಡಿ -157 ಎಲ್ಲಾ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಉಷ್ಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಂ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ಆಧಾರಿತ ಲಘು ನೀರಿನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಮ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ರಾಡ್ ಜನಿಸಿತು, ಇದು ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವಾಗ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಡಯೋಡ್‌ಗಳಂತೆಯೇ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಐಸೊಲೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಬಳಸಬಹುದು, ಇದನ್ನು ಬೆಳಕು-ಹೊರಸೂಸುವ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಬೆಳಕು-ಹೊರಸೂಸುವ ಡಯೋಡ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹಾದುಹೋಗಲು ಅನುಮತಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಗಳ ಪ್ರತಿಬಿಂಬವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರಸರಣದ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳ ಪ್ರಸರಣ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಗಾರ್ನೆಟ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಐಸೊಲೇಟರ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ತಲಾಧಾರದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.