Гадолиниум, үелэх системийн 64-р элемент.
Тогтмол систем дэх лантанид нь том гэр бүл бөгөөд тэдгээрийн химийн шинж чанар нь хоорондоо маш төстэй тул тэдгээрийг салгахад хэцүү байдаг. 1789 онд Финландын химич Жон Гадолин металлын исэл гаргаж авч, газрын ховор оксидыг анх нээжээ.Итриум (III) оксиддүн шинжилгээ хийх замаар газрын ховор элементийн нээлтийн түүхийг нээх. 1880 онд Шведийн эрдэмтэн Демериак хоёр шинэ элемент нээсэн бөгөөд тэдгээрийн нэг нь хожим нь батлагджээ.самариум, нөгөө нь Францын химич Дебува Боделанд цэвэршүүлсний дараа шинэ элемент болох гадолиниум болохыг албан ёсоор тодорхойлсон.
Гадолиниум элемент нь цахиур бериллийн гадолинийн хүдрээс гаралтай бөгөөд хямд, зөөлөн бүтэцтэй, уян хатан чанар сайтай, өрөөний температурт соронзон шинж чанартай, харьцангуй идэвхтэй газрын ховор элемент юм. Энэ нь хуурай агаарт харьцангуй тогтвортой боловч чийгшилд гялбаа алдаж, цагаан исэл шиг сул, амархан салдаг ширхэгтэй байдаг. Агаарт шатаах үед цагаан исэл үүсгэж болно. Гадолиниум нь устай удаан урвалд ордог бөгөөд хүчилд уусч өнгөгүй давс үүсгэдэг. Түүний химийн шинж чанар нь бусад лантанидтай маш төстэй боловч оптик болон соронзон шинж чанар нь арай өөр юм. Гадолиниум нь тасалгааны температурт парамагнетизм, хөргөсний дараа ферромагнетизм юм. Түүний шинж чанарыг байнгын соронзыг сайжруулахад ашиглаж болно.
Гадолиниумын парамагнетизмыг ашиглан үйлдвэрлэсэн гадолиниум нь NMR-ийн сайн тодосгогч бодис болсон. Цөмийн соронзон резонансын дүрслэлийн технологийг бие даан судлах ажлыг эхлүүлж, үүнтэй холбоотой 6 Нобелийн шагнал хүртжээ. Цөмийн соронзон резонанс нь гол төлөв атомын цөмүүдийн эргэх хөдөлгөөнөөс үүсдэг ба янз бүрийн атомын цөмүүдийн эргэх хөдөлгөөн харилцан адилгүй байдаг. Бүтцийн янз бүрийн орчинд өөр өөр сулралтаас ялгарах цахилгаан соронзон долгионд үндэслэн энэ объектыг бүрдүүлдэг атомын цөмийн байрлал, төрлийг тодорхойлж, объектын дотоод бүтцийн дүрсийг зурж болно. Соронзон орны нөлөөн дор цөмийн соронзон резонансын дүрслэлийн технологийн дохио нь усан дахь устөрөгчийн цөм гэх мэт тодорхой атомын цөмүүдийн эргэлтээс ирдэг. Гэсэн хэдий ч эдгээр эргэх чадвартай цөмүүд нь соронзон резонансын RF-ийн талбарт богино долгионы зуухтай адил халдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн соронзон резонансын дүрслэлийн технологийн дохиог сулруулдаг. Гадолиниум ион нь маш хүчтэй Spin соронзон моменттэй бөгөөд энэ нь атомын цөмийг эргүүлэхэд тусалдаг, өвчтэй эдийг таних магадлалыг сайжруулдаг төдийгүй гайхалтайгаар сэрүүн байлгадаг. Гэсэн хэдий ч гадолиниум нь тодорхой хоруу чанартай бөгөөд анагаах ухаанд гадолиний ионыг хүний эд эсэд нэвтрэхээс сэргийлэхийн тулд хелатлах лигандуудыг ашигладаг.
Гадолиниум нь өрөөний температурт хүчтэй соронзон калорийн нөлөөтэй бөгөөд түүний температур нь соронзон орны эрчмээс хамаарч өөр өөр байдаг бөгөөд энэ нь сонирхолтой хэрэглээ - соронзон хөргөлтийг бий болгодог. Хөргөх процессын явцад соронзон диполийн чиглэлээс шалтгаалан соронзон материал нь тодорхой гадаад соронзон орны дор халах болно. Соронзон орон зайг арилгаж, тусгаарлах үед материалын температур буурдаг. Энэ төрлийн соронзон хөргөлт нь фреон зэрэг хөргөлтийн бодисын хэрэглээг багасгаж, хурдан хөргөнө. Одоогийн байдлаар дэлхий даяар гадолиниум болон түүний хайлшийн хэрэглээг энэ салбарт хөгжүүлж, жижиг, үр ашигтай соронзон хөргөгч үйлдвэрлэхээр оролдож байна. Гадолиниумыг ашигласнаар хэт бага температурт хүрэх боломжтой тул гадолиниумыг "дэлхийн хамгийн хүйтэн металл" гэж нэрлэдэг.
Гадолиниум Gd-155 ба Gd-157 изотопууд нь байгалийн бүх изотопуудын дотроос хамгийн том дулааны нейтрон шингээлтийн хөндлөн огтлолтой бөгөөд цөмийн реакторын хэвийн ажиллагааг хянахын тулд бага хэмжээний гадолиниум ашиглах боломжтой. Ийнхүү гадолин дээр суурилсан хөнгөн усан реактор, гадолиниумын хяналтын саваа бий болсон нь цөмийн реакторын аюулгүй байдлыг сайжруулахын зэрэгцээ зардлыг бууруулах боломжтой юм.
Гадолиниум нь маш сайн оптик шинж чанартай бөгөөд гэрлийн диод гэгддэг хэлхээний диодтой төстэй оптик тусгаарлагчийг хийхэд ашиглаж болно. Энэ төрлийн гэрэл ялгаруулах диод нь гэрлийг нэг чиглэлд нэвтрүүлэхээс гадна оптик утас дахь цуурай тусгалыг хааж, оптик дохионы дамжуулалтын цэвэр байдлыг хангаж, гэрлийн долгионы дамжуулах үр ашгийг дээшлүүлдэг. Гадолиниум галлийн анар нь оптик тусгаарлагчийг үйлдвэрлэх хамгийн сайн субстрат материалын нэг юм.
Шуудангийн цаг: 2023-07-06