Gadolinium, Periodinės lentelės 64 elementas.
Lantanidas periodinėje lentelėje yra didelė šeima, o jų cheminės savybės yra labai panašios viena į kitą, todėl sunku juos atskirti. 1789 m. Suomijos chemikas Johnas Gadolinas gavo metalinį oksidą ir atrado pirmąjį reto žemės oksidą -YTTRIUM (III) oksidasAtliekant analizę, atvėrę retųjų žemės elementų atradimo istoriją. 1880 m. Švedijos mokslininkas Demeriak atrado du naujus elementus, iš kurių vienas vėliau buvo patvirtintasSamariumas, o kitas buvo oficialiai identifikuotas kaip naujas elementas „Gadolinium“ po to, kai jį išgrynino prancūzų chemikas Debuwa Bodeland.
Gadolinio elementas yra kilęs iš silicio berilio gadolinio rūdos, kuri yra pigi, minkšta tekstūra, gera lanko, magnetinis kambario temperatūroje ir yra gana aktyvus retos žemės elementas. Jis yra gana stabilus sausame ore, tačiau praranda drėgmės blizgesį, susidarantis laisvas ir lengvai atskirtas dribsnis kaip balti oksidai. Degindamas ore, jis gali generuoti baltus oksidus. Gadolinium lėtai reaguoja su vandeniu ir gali ištirpinti rūgštyje, kad susidarytų bespalvės druskos. Jo cheminės savybės yra labai panašios į kitus lantanidus, tačiau jo optinės ir magnetinės savybės šiek tiek skiriasi. Gadolinium yra paramagnetizmas kambario temperatūroje ir feromagnetinis po aušinimo. Jo charakteristikos gali būti naudojamos siekiant pagerinti nuolatinius magnetus.
Naudojant gadolinio paramagnetizmą, pagamintas gadolinio agentas tapo geru NMR kontrastiniu agentu. Buvo inicijuoti branduolinio magnetinio rezonanso vaizdo gavimo technologijos savarankiški tyrimai, ir su ja buvo susiję 6 Nobelio prizai. Branduolinį magnetinį rezonansą daugiausia lemia atominių branduolių sukimosi judesys, ir skirtingų atominių branduolių sukimosi judesys skiriasi. Remiantis elektromagnetinėmis bangomis, kurias skleidžia skirtingas susilpnėjimas skirtingose struktūrinėse aplinkose, galima nustatyti atominių branduolių padėtį ir tipą, kuri sudaro šį objektą, ir galima nupiešti vidinį objekto struktūrinį vaizdą. Veikiant magnetinį lauką, branduolinio magnetinio rezonanso vaizdo technologijos signalas atsiranda dėl tam tikrų atominių branduolių, tokių kaip vandenilio branduoliai vandenyje, sukimąsi. Tačiau šie nugaros galios branduoliai yra kaitinami magnetinio rezonanso RF lauke, panašiai kaip mikrobangų krosnelė, kuri paprastai susilpnina magnetinio rezonanso vaizdavimo technologijos signalą. Gadolinio jonas ne tik turi labai stiprų sukinio magnetinį momentą, kuris padeda suktis atominio branduolio sukimosi, pagerina sergančių audinių atpažinimo tikimybę, bet ir stebuklingai išlieka vėsiai. Tačiau gadolinium turi tam tikrą toksiškumą, o medicinoje gadolinio jonams kapsuliuoti yra naudojami chelaciniai ligandai, kad jie nepatektų į žmogaus audinius.
Gadolinium turi stiprų magnetokalorinį poveikį kambario temperatūroje, o jo temperatūra kinta priklausomai nuo magnetinio lauko intensyvumo, kuris suteikia įdomų pritaikymą - magnetinį šaldymą. Šaldymo proceso metu dėl magnetinio dipolio orientacijos magnetinė medžiaga įkaistų po tam tikru išoriniu magnetiniu lauku. Kai magnetinis laukas pašalinamas ir izoliuotas, medžiagos temperatūra mažėja. Toks magnetinis aušinimas gali sumažinti šaltnešių, tokių kaip „Freon“, naudojimą ir greitai atvėsti. Šiuo metu pasaulis bando sukurti gadolinio ir jo lydinių taikymą šiame lauke ir gamina mažą ir efektyvų magnetinį aušintuvą. Naudojant gadolinį, galima pasiekti ypač žemą temperatūrą, todėl gadolinis taip pat žinomas kaip „šalčiausias metalas pasaulyje“.
Gadolinio izotopų GD-155 ir GD-157 turi didžiausią šiluminio neutronų absorbcijos skerspjūvį tarp visų natūralių izotopų ir gali naudoti nedidelį kiekį gadolinio, kad kontroliuotų normalų branduolinių reaktorių veikimą. Taigi gimė gadolinio pagrindu pagaminti šviesos vandens reaktoriai ir gadolinio kontrolės lazdelė, o tai gali pagerinti branduolinių reaktorių saugumą, tuo pačiu sumažinant išlaidas.
„Gadolinium“ taip pat pasižymi puikiomis optinėmis savybėmis ir gali būti naudojamas optiniams izoliatoriams gaminti, panašiai kaip diodai grandinėse, dar vadinami šviesos diodais. Šis šviesos diodo tipo diodas ne tik leidžia šviesai pereiti viena kryptimi, bet ir blokuoja optinio pluošto aidų atspindį, užtikrinant optinio signalo perdavimo grynumą ir pagerinant šviesos bangų perdavimo efektyvumą. „Gadolinium Gallium“ granatas yra viena geriausių substrato medžiagų, skirtų optiniams izoliatoriams gaminti.
Pašto laikas: 2012-06-06