ഗാഡോലിനിയയം: ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും തണുത്ത ലോഹം

ഗാഡോലിനിയയം, ആനുകാലിക പട്ടികയുടെ ഘടകം 64.

ആനുകാലിക പട്ടികയിൽ ലാന്റനൈഡ് ഒരു വലിയ കുടുംബമാണ്, അവയുടെ രാസ സ്വത്തുക്കൾ പരസ്പരം വളരെ സാമ്യമുള്ളതാണ്, അതിനാൽ അവയെ വേർതിരിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. 1789 ൽ ഫിന്നിഷ് കെമിസ്റ്റ് ജോൺ ഗാഡോലിൻ ഒരു ലോഹ ഓക്സൈഡ് നേടി ആദ്യത്തെ അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡ് കണ്ടെത്തി -Ytrium (iii) ഓക്സൈഡ്വിശകലനത്തിലൂടെ, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തൽ ചരിത്രം തുറക്കുന്നു. 1880 ൽ സ്വീഡിയൻ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ഡെമെറിയാക്ക് രണ്ട് പുതിയ ഘടകങ്ങൾ കണ്ടെത്തി, അതിലൊന്ന് പിന്നീട് സ്ഥിരീകരിച്ചുശമിയം, ഫ്രഞ്ച് രസതന്ത്രജ്ഞൻ ഡീബുവ ബോർഡ്ലാന്റ് ശുദ്ധീകരിച്ചതിന് ശേഷം മറ്റൊന്ന് ഒരു പുതിയ മൂലകമാണ്, ഗാഡോലിയൻ, ഗഡോലിയന്റ് എന്ന് തിരിച്ചറിഞ്ഞു.

ഗാഡോലിനിയം ഘടകം സിലിക്കൺ ബെറിലിയം ഗാഡോലിനിയം അയിരിൽ നിന്നാണ് ഉത്ഭവിക്കുന്നത്, അത് വിലകുറഞ്ഞതും മൃദുവായതും, ടെക്സ്ചർ, ഡിക്റ്റിലിറ്റി എന്നിവയിൽ നിന്നാണ്, room ഷ്മാവിൽ നല്ലത്, താരതമ്യേന അപൂർവമായ തികച്ചും ഘടകമാണ്. വരണ്ട വായുവിൽ ഇത് താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്, പക്ഷേ അതിന്റെ തിളക്കം ഈർപ്പം നഷ്ടപ്പെടുന്നു, വെളുത്ത ഓക്സൈഡുകൾ പോലെ അയഞ്ഞതും എളുപ്പത്തിൽ വേർപെടുത്തിയതുമായ ഫ്ലക്ക്. വായുവിൽ കത്തിച്ചപ്പോൾ അതിന് വെളുത്ത ഓക്സൈഡുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. ഗഡോലിനിയയം വെള്ളത്തിൽ പതുക്കെ പ്രതികരിക്കുകയും കളർലെസ് ലവണങ്ങൾ ഉണ്ടാവുകയും ആസിഡിൽ അലിയിക്കുകയും ചെയ്യും. അതിന്റെ രാസഭാവികകൾ മറ്റ് ലാന്റനൈഡിന് സമാനമാണ്, പക്ഷേ അതിന്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ, മാഗ്നറ്റിക് പ്രോപ്പർട്ടികൾ അല്പം വ്യത്യസ്തമാണ്. Temperature ഷ്മാവിൽ ശവസംസ്കാരത്തിന്റെയും തണുപ്പിച്ചതിനുശേഷം ഗഡോലിയറ്റിയം ആണ്. സ്ഥിരമായ കാന്തങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് അതിന്റെ സവിശേഷതകൾ ഉപയോഗിക്കാം.

ഗാഡോലിനിയത്തിന്റെ പാരാമഗ്നെറ്റിസം ഉപയോഗിച്ച് എൻഎംആറിന് ഒരു നല്ല കോൺട്രാസ്റ്റ് ഏജന്റായി മാറിയ ഗാഡോലിനിയത്തിന്റെ പാരാഗതസം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയർ മേഗ്നിറ്റിക് അനുകമ്പര ഇമേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സ്വയം ഗവേഷണ സാങ്കേതികവിദ്യ ആരംഭിച്ചു, ഇത് 6 റൺ സമ്മാനങ്ങൾ ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയർ മാഗ്നിറ്റിക് അനുരണനം പ്രധാനമായും ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിന്റെ സ്പിൻ ചലനമാണ്, വ്യത്യസ്ത ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിന്റെ സ്പിൻ ചലനം വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഘടനാപരമായ പരിതസ്ഥിതികളിൽ വ്യത്യസ്ത അറ്റൻവേഷൻ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഈ ഒബ്ജക്റ്റ് നിർമ്മിക്കുന്ന ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയേറ്റും തരവും നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും, മാത്രമല്ല വസ്തുവിന്റെ ആഭ്യന്തര ഘടനാപരമായ പ്രതിച്ഛായയെയും വരയ്ക്കാൻ കഴിയും. ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിൽ, ന്യൂക്ലിയർ കാന്തിക അനുരണന സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സിഗ്നൽ, ഹൈഡ്രജൻ ന്യൂക്ലിസ് വെള്ളത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ ന്യൂക്ലിയസ് പോലുള്ള ചില ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിസിയുടെ സ്പിന്നിലാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ സ്പിൻ കഴിവുള്ള ന്യൂക്ലിയകൾ മാഗ്നറ്റിക് അനുരണനത്തിന്റെ RF മേഖലയിലാണ് ചൂടാക്കുന്നത്. ഗഡോലിനിയം അയോണിന് വളരെ ശക്തമായ സ്പിൻ കാന്തിക നിമിഷം മാത്രമല്ല, ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിന്റെ സ്പിൻ സഹായിക്കുന്നതാണ്, രോഗബാധിതമായ ടിഷ്യുവിന്റെ തിരിച്ചറിവ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, മാത്രമല്ല അത്ഭുതകരമായി തണുപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഗാഡോലിനിയത്തിന് ഒരു പ്രത്യേക വിഷാംശം ഉണ്ട്, വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ, മനുഷ്യ കോശങ്ങളിൽ പ്രവേശിക്കുന്നത് തടയാൻ ഗാഡോലിനിയം അയോണുകൾ സ്വാധീനിക്കാൻ ചേലേറ്റിംഗ് ലിഗന്റ്സ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

Temperature ഷ്മാവിൽ ഗഡോലിനിയത്തിന് ശക്തമായ മാഗ്നോകോൺക്ലോറിക് ഇഫക്റ്റ് ഉണ്ട്, അതിന്റെ താപനില കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ തീവ്രതയോടെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു, ഇത് രസകരമായ ഒരു അപ്ലിക്കേഷൻ നൽകുന്നു - കാന്തിക റിഫ്രിജറേഷൻ. മാഗ്നറ്റിക് ഡിപോളിന്റെ ഓറിയന്റേഷൻ കാരണം, ശീതീകരണ പ്രക്രിയയിൽ, കാന്തിക മെറ്റീരിയൽ ഒരു പ്രത്യേക ബാഹ്യ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന് കീഴിൽ ചൂടാക്കും. കാന്തികക്ഷേത്രം നീക്കം ചെയ്യുകയും ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, മെറ്റീരിയൽ താപനില കുറയുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള കാന്തിക തണുപ്പിംഗ് ഫ്രോണൺ പോലുള്ള റഫ്രിജറന്റുകളുടെ ഉപയോഗം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. നിലവിൽ, ഈ മേഖലയിലെ ഗാഡോലിയത്തിന്റെയും അലോയ്കളുടെയും പ്രയോഗം വികസിപ്പിക്കാൻ ലോകം ശ്രമിക്കുന്നു, ചെറുതും കാര്യക്ഷമവുമായ ഒരു മാഗ്നെറ്റിക് കൂളർ ഉത്പാദിപ്പിക്കുക. ഗാഡോലിനിയത്തിന്റെ ഉപയോഗത്തിൽ, തീവ്ര-താഴ്ന്ന താപനില നേടാൻ കഴിയും, അതിനാൽ ഗാഡോലിനിയയം "ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും തണുത്ത ലോഹം" എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.

ഗാഡോലിനിയം ഐസോടോപ്പുകൾ ജിഡി -155, ജിഡി-157 എന്നിവ എല്ലാ പ്രകൃതിദത്ത ഐസോടോപ്പുകളിലും ഏറ്റവും വലിയ താപ ന്യൂട്രോൺ ആഗിർപ്ഷൻ ക്രോസ് സെക്ഷന് ഉണ്ട്, കൂടാതെ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളുടെ സാധാരണ പ്രവർത്തനം നിയന്ത്രിക്കാൻ ഒരു ചെറിയ അളവിലുള്ള ഗാഡോലിനിയയം ഉപയോഗിക്കാം. അതിനാൽ, ഗാഡോലിനിയയം ആസ്ഥാനമായുള്ള ലൈറ്റ് റിയാക്ടറുകളും ഗാഡോലിനിയം കൺട്രോൾ വടിയും ജനിച്ചു, ഇത് ചെലവ് കുറയ്ക്കുമ്പോൾ ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകളുടെ സുരക്ഷ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികളും ഗാഡോലിനിയത്തിന് മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികളും ഉണ്ട്, മാത്രമല്ല ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകളും എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ലൈറ്റ് എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡ് ഒരു ദിശയിലേക്ക് കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കുക മാത്രമല്ല ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷന്റെ പരിശുദ്ധിയും പ്രക്ഷേപണ കാര്യക്ഷമതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും തടയുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇൻസുലേറ്ററുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള മികച്ച കെ.ഇ.