ಕನಿಷ್ಠ ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಥುಲಿಯಮ್ ಲೇಸರ್

ಥುಲಿಯಮ್, ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದ ಅಂಶ 69.

ಥುಲಿಯಮ್, ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳ ಕನಿಷ್ಠ ವಿಷಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಂಶ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗ್ಯಾಡೋಲಿನೈಟ್, ಕ್ಸೆನೋಟೈಮ್, ಕಪ್ಪು ಅಪರೂಪದ ಚಿನ್ನದ ಅದಿರು ಮತ್ತು ಮೊನಾಜೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಇತರ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹಬಾಳ್ವೆ ನಡೆಸುತ್ತದೆ.

ಥುಲಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್ ಲೋಹದ ಅಂಶಗಳು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಅದಿರುಗಳಲ್ಲಿ ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಹಬಾಳ್ವೆ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಗಳಿಂದಾಗಿ, ಅವುಗಳ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸಹ ಬಹಳ ಹೋಲುತ್ತವೆ, ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

1879 ರಲ್ಲಿ, ಸ್ವೀಡಿಷ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಕ್ಲಿಫ್ ಅವರು ಯಟರ್ಬಿಯಂ ಮಣ್ಣು ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿಯಮ್ ಮಣ್ಣನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದ ನಂತರ ಉಳಿದ ಎರ್ಬಿಯಂ ಮಣ್ಣನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದಾಗ ಎರ್ಬಿಯಂ ಮಣ್ಣಿನ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದು ಗಮನಿಸಿದರು, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವರು ಎರ್ಬಿಯಂ ಮಣ್ಣನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಮುಂದುವರೆಸಿದರು ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಎರ್ಬಿಯಂ ಮಣ್ಣು, ಹೋಲ್ಮಿಯಂ ಮಣ್ಣು ಮತ್ತು ಥುಲಿಯಮ್ ಮಣ್ಣು.

ಮೆಟಲ್ ಥುಲಿಯಮ್, ಬೆಳ್ಳಿ ಬಿಳಿ, ಡಕ್ಟೈಲ್, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಮೃದು, ಚಾಕುವಿನಿಂದ ಕತ್ತರಿಸಬಹುದು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವ ಮತ್ತು ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ನೋಟವನ್ನು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ವಿಶೇಷವಾದ ಎಕ್ಸ್ಟ್ರಾನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೆಲ್ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ, ಥುಲಿಯಮ್ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಇತರ ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್ ಲೋಹದ ಅಂಶಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ. ಇದು ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಲ್ಲಿ ಕರಗಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಹಸಿರು ಬಣ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆಥುಲಿಯಮ್ (III) ಕ್ಲೋರೈಡ್, ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಉರಿಯುವ ಅದರ ಕಣಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕಿಡಿಗಳನ್ನು ಘರ್ಷಣೆ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿಯೂ ಕಾಣಬಹುದು.

ಥುಲಿಯಮ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನೀಲಿ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ಹೊರಸೂಸಬಹುದು, ಇದನ್ನು ಕಾಗದದ ಕರೆನ್ಸಿಗೆ ನಕಲಿ-ವಿರೋಧಿ ಲೇಬಲ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಥುಲಿಯಮ್‌ನ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಐಸೊಟೋಪ್ ಥುಲಿಯಮ್ 170 ಸಹ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ನಾಲ್ಕು ಕೈಗಾರಿಕಾ ವಿಕಿರಣ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಮತ್ತು ದಂತ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಹಾಗೆಯೇ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ದೋಷ ಪತ್ತೆ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು.

ಥುಲಿಯಮ್, ಇದು ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಥುಲಿಯಮ್ ಲೇಸರ್ ಥೆರಪಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ವಿಶೇಷ ಎಕ್ಸ್‌ಟ್ರಾನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ ರಚಿಸಲಾದ ಅಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಹೊಸ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವಾಗಿದೆ.

ಥುಲಿಯಮ್ ಡೋಪ್ಡ್ ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್ 1930~2040 nm ನಡುವಿನ ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಈ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಬಳಸಿದಾಗ, ವಿಕಿರಣದ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ರಕ್ತವು ವೇಗವಾಗಿ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುತ್ತದೆ, ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಗಾಯವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಮೋಸ್ಟಾಸಿಸ್ ಉತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಪ್ರಾಸ್ಟೇಟ್ ಅಥವಾ ಕಣ್ಣುಗಳ ಕನಿಷ್ಠ ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಹರಡುವಾಗ ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರಿಮೋಟ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಲೇಸರ್ ರೇಂಜ್‌ಫೈಂಡರ್, ಸುಸಂಬದ್ಧ ಡಾಪ್ಲರ್ ವಿಂಡ್ ರಾಡಾರ್, ಇತ್ಯಾದಿ, ಥುಲಿಯಮ್ ಡೋಪ್ಡ್ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ನಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಥುಲಿಯಮ್ ಎಫ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿಶೇಷವಾದ ಲೋಹವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎಫ್ ಪದರದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅನೇಕ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್ ಲೋಹದ ಅಂಶಗಳು ಟ್ರಿವಲೆಂಟ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಲ್ಲವು, ಆದರೆ ದ್ವಿವೇಲೆಂಟ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಥುಲಿಯಮ್ ಒಂದಾಗಿದೆ.

1997 ರಲ್ಲಿ, ಮಿಖಾಯಿಲ್ ಬೊಚ್ಕಲೇವ್ ಅವರು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ದ್ವಿಭಾಜಕ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ದ್ವಿವೇಲೆಂಟ್ ಥುಲಿಯಮ್(III) ಅಯೋಡೈಡ್ ಕ್ರಮೇಣ ಹಳದಿ ಬಣ್ಣದ ಟ್ರಿವಲೆಂಟ್ ಥುಲಿಯಮ್ ಅಯಾನ್‌ಗೆ ಬದಲಾಗಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಥುಲಿಯಮ್ ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಿಗೆ ಆದ್ಯತೆಯ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಬಹುದು ಮತ್ತು ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿ, ಕಾಂತೀಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ತ್ಯಾಜ್ಯ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಂತಹ ಪ್ರಮುಖ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ವಿಶೇಷ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೋಹದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸೂಕ್ತವಾದ ಲಿಗಂಡ್‌ಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಥುಲಿಯಮ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಲೋಹದ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಜೋಡಿಗಳ ಔಪಚಾರಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಸಮರಿಯಮ್(II) ಅಯೋಡೈಡ್ ಮತ್ತು ಟೆಟ್ರಾಹೈಡ್ರೊಫ್ಯೂರಾನ್‌ನಂತಹ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಅದರ ಮಿಶ್ರಣಗಳನ್ನು ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು 50 ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪುಗಳ ಏಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಡಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಥುಲಿಯಮ್ ಕೂಡ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಲೋಹದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಅದರ ಲಿಗಂಡ್‌ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಆಶ್ಚರ್ಯಕರವಾಗಿದೆ. ಸಂಕೀರ್ಣದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಕಕ್ಷೀಯ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸುವುದು ಕೆಲವು ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಜೋಡಿಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಪರೂಪದ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶವಾಗಿ, ಥುಲಿಯಮ್ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚವು ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಸಮರಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಬದಲಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಅಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಹೊಸ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.