Гадолиниум, Елемент 64 од периодичната табела.
Лантанид во периодичната табела е големо семејство, а нивните хемиски својства се многу слични едни на други, така што е тешко да се одделат. Во 1789 година, финскиот хемичар Johnон Гадолин доби метален оксид и го откри првиот редок оксид на Земјата -Yttrium (III) оксидПреку анализа, отворање на историјата на откривање на ретки елементи на земјата. Во 1880 година, шведскиот научник Демериак откри два нови елементи, од кои едниот подоцна беше потврдено дека еСамариум, а другиот беше официјално идентификуван како нов елемент, Гадолиниум, откако беше прочистен од францускиот хемичар Дебива Боделанд.
Елементот на гадолиниум потекнува од силикон берилиум гадолиниум руда, која е ефтина, мека во текстура, добро во еластичност, магнетна на собна температура и е релативно активен редок елемент на Земјата. Тој е релативно стабилен на сув воздух, но го губи својот сјај во влажност, формирајќи лабава и лесно одвоена снегулка како бели оксиди. Кога се запали во воздухот, може да генерира бели оксиди. Гадолиниумот реагира бавно со вода и може да се раствори во киселина за да формира безбојни соли. Неговите хемиски својства се многу слични на другите лантанид, но неговите оптички и магнетни својства се малку различни. Гадолиниумот е парамагнетизам на собна температура и феромагнет по ладењето. Неговите карактеристики можат да се користат за подобрување на постојаните магнети.
Користејќи го парамагнетизмот на гадолиниумот, произведениот агент на гадолиниум стана добар агент за контраст за NMR. Самостојно истражување на нуклеарна технологија за магнетна резонанца е иницирано и имало 6 Нобелови награди поврзани со тоа. Нуклеарната магнетна резонанца главно е предизвикана од движењето на вртењето на атомските јадра, а движењето на вртење на различни атомски јадра варира. Врз основа на електромагнетните бранови што се испуштаат со различно слабеење во различни структурни средини, може да се утврди положбата и видот на атомските јадра што го сочинуваат овој предмет и може да се нацрта внатрешната структурна слика на предметот. Под дејство на магнетно поле, сигналот на технологија за снимање на нуклеарна магнетна резонанца потекнува од вртење на одредени атомски јадра, како што се водородни јадра во вода. Како и да е, овие способни јадра способни се загреваат во полето RF на магнетна резонанца, слично на микробранова печка, што обично го ослабува сигналот на технологија за сликање на магнетна резонанца. Gadolinium јон не само што има многу силен спин магнетски момент, што помага во вртењето на атомското јадро, ја подобрува веројатноста за препознавање на заболено ткиво, туку и чудесно се олади. Како и да е, гадолиниумот има одредена токсичност, а во медицината, хелационите лиганди се користат за да ги капсулираат јони на гадолиниум за да ги спречат да влезат во човечките ткива.
Гадолиниумот има силен магнетокалоричен ефект на собна температура, а неговата температура варира со интензитетот на магнетното поле, што носи интересна примена - магнетна ладење. За време на процесот на ладење, како резултат на ориентацијата на магнетната дипола, магнетниот материјал ќе се загрее под одредено надворешно магнетно поле. Кога магнетното поле е отстрането и изолирано, температурата на материјалот се намалува. Овој вид магнетно ладење може да ја намали употребата на ладилници, како што се Фреон и брзо да се олади. Во моментов, светот се обидува да развие примена на гадолиниум и неговите легури во ова поле и да произведе мал и ефикасен магнетски ладилник. Под употреба на гадолиниум, може да се постигнат ултра-ниски температури, така што гадолиниумот е познат и како „најстуден метал во светот“.
Гадолиниум изотопи GD-155 и GD-157 имаат најголем пресек на апсорпција на термички неутрони меѓу сите природни изотопи и можат да користат мала количина на гадолиниум за контрола на нормалното работење на нуклеарните реактори. Така, родени се реактори на лесна вода заснована на гадолиниум и шипка за контрола на гадолиниумот, што може да ја подобри безбедноста на нуклеарните реактори, додека ги намалува трошоците.
Гадолиниумот исто така има одлични оптички својства и може да се користи за да се направат оптички изолатори, слични на диодите во кола, познати и како диоди што емитуваат светлина. Овој вид диода што емитува светлина не само што овозможува светло да помине во една насока, туку и го блокира одразот на ехо во оптичкото влакно, обезбедувајќи чистота на преносот на оптички сигнал и подобрување на ефикасноста на преносот на светлосните бранови. Gadolinium Garium Garnet е еден од најдобрите материјали за подлога за правење оптички изолатори.
Време на објавување: јули-06-2023