Gadolinium, element 64 tat-tabella perjodika.
Il-lantanide fit-tabella perjodika huma familja kbira, u l-proprjetajiet kimiċi tagħhom huma simili ħafna għal xulxin, u għalhekk huwa diffiċli li tisseparahom. Fl-1789, l-ispiżjar Finlandiż John Gadolin kiseb ossidu tal-metall u skopra l-ewwel ossidu rari tad-dinja -Yttrium (III) OssiduPermezz tal-analiżi, il-ftuħ tal-istorja tal-iskoperta tal-elementi rari tad-dinja. Fl-1880, ix-xjentist Żvediż Demeriak skopra żewġ elementi ġodda, li wieħed minnhom aktar tard ġie kkonfermat li kienSamarium, u l-ieħor ġie identifikat uffiċjalment bħala element ġdid, Gadolinium, wara li ġie ppurifikat mill-ispiżjar Franċiż Debuwa Bodeland.
L-element gadolinium joriġina minn minerali tas-silium berillju gadolinium, li huwa rħis, artab fin-nisġa, tajjeb fid-duttilità, manjetiku fit-temperatura tal-kamra, u huwa element tad-dinja rari relattivament attiv. Huwa relattivament stabbli fl-arja niexfa, iżda jitlef it-tleqqija tiegħu fl-umdità, li jifforma qxur maħlul u faċilment maqtugħ bħal ossidi bojod. Meta tinħaraq fl-arja, tista 'tiġġenera ossidi bojod. Il-gadolinium jirreaġixxi bil-mod bl-ilma u jista 'jinħall fl-aċidu biex jifforma mluħa bla kulur. Il-proprjetajiet kimiċi tiegħu huma simili ħafna għal lantanide ieħor, iżda l-proprjetajiet ottiċi u manjetiċi tiegħu huma kemmxejn differenti. Il-gadolinium huwa paramagnetiżmu fit-temperatura tal-kamra u ferromanjetiku wara t-tkessiħ. Il-karatteristiċi tagħha jistgħu jintużaw biex itejbu l-kalamiti permanenti.
Bl-użu tal-paramagnetiżmu ta 'gadolinium, l-aġent ta' gadolinium prodott sar aġent ta 'kuntrast tajjeb għal NMR. Ir-riċerka personali tat-teknoloġija tal-immaġini b'reżonanza manjetika nukleari nbdiet, u kien hemm 6 Premjijiet Nobel relatati magħha. Ir-reżonanza manjetika nukleari hija kkawżata prinċipalment mill-moviment spin ta 'nuklei atomiċi, u l-moviment spin ta' nuklei atomiċi differenti jvarja. Ibbażat fuq il-mewġ elettromanjetiku li joħroġ minn attenwazzjoni differenti f'ambjenti strutturali differenti, il-pożizzjoni u t-tip ta 'nuklei atomiċi li jiffurmaw dan l-oġġett jistgħu jiġu determinati, u l-immaġni strutturali interna tal-oġġett tista' tinġibed. Taħt l-azzjoni ta 'kamp manjetiku, is-sinjal tat-teknoloġija tal-immaġni b'reżonanza manjetika nukleari ġej mill-ispin ta' ċerti nuklei atomiċi, bħal nuklei tal-idroġenu fl-ilma. Madankollu, dawn in-nuklei kapaċi spin huma msaħħna fil-kamp RF ta 'reżonanza manjetika, simili għal forn microwave, li tipikament idgħajjef is-sinjal tat-teknoloġija tal-immaġini b'reżonanza manjetika. Il-joni tal-gadolinium mhux biss għandu mument manjetiku spin qawwi ħafna, li jgħin l-ispin tan-nukleu atomiku, itejjeb il-probabbiltà ta 'rikonoxximent ta' tessut marid, iżda wkoll b'mod mirakoluż iżomm frisk. Madankollu, il-gadolinium għandu ċerta tossiċità, u fil-mediċina, ligands kelanti jintużaw biex jinkapsulaw joni tal-gadolinium biex ma jħalluhomx jidħlu fit-tessuti umani.
Il-gadolinium għandu effett manjetokaloriku qawwi fit-temperatura tal-kamra, u t-temperatura tagħha tvarja bl-intensità tal-kamp manjetiku, li jġib applikazzjoni interessanti - refriġerazzjoni manjetika. Matul il-proċess ta 'refriġerazzjoni, minħabba l-orjentazzjoni tad-dipole manjetiku, il-materjal manjetiku se jsaħħan taħt ċertu kamp manjetiku estern. Meta l-kamp manjetiku jitneħħa u jiżola, it-temperatura tal-materjal tonqos. Dan it-tip ta 'tkessiħ manjetiku jista' jnaqqas l-użu ta 'refriġeranti bħal freon u kessaħ malajr. Fil-preżent, id-dinja qed tipprova tiżviluppa l-applikazzjoni ta 'gadolinium u l-ligi tagħha f'dan il-qasam, u tipproduċi apparat li jkessaħ manjetiku żgħir u effiċjenti. Taħt l-użu ta 'gadolinium, jistgħu jinkisbu temperaturi ultra-baxxi, u għalhekk il-gadolinium huwa magħruf ukoll bħala l- "metall l-iktar kiesaħ fid-dinja".
Isotopi Gadolinium GD-155 u GD-157 għandhom l-akbar sezzjoni trasversali ta 'assorbiment tan-newtroni termali fost l-iżotopi naturali kollha, u jistgħu jużaw ammont żgħir ta' gadolinium biex jikkontrollaw l-operat normali ta 'reatturi nukleari. Għalhekk, twieldu r-reatturi tal-ilma ħafif ibbażati fuq il-gadolinium u l-virga tal-kontroll tal-gadolinium, li jistgħu jtejbu s-sigurtà tar-reatturi nukleari filwaqt li jnaqqsu l-ispejjeż.
Il-gadolinium għandu wkoll proprjetajiet ottiċi eċċellenti u jista 'jintuża biex isiru iżolaturi ottiċi, simili għal dijodi fiċ-ċirkwiti, magħrufa wkoll bħala dijodi li jarmu d-dawl. Dan it-tip ta 'dijodu li jarmi d-dawl mhux biss jippermetti li d-dawl jgħaddi f'direzzjoni waħda, iżda jimblokka wkoll ir-riflessjoni ta' eki fil-fibra ottika, li jiżgura l-purità tat-trasmissjoni tas-sinjal ottiku u jtejjeb l-effiċjenza tat-trasmissjoni tal-mewġ tad-dawl. Gadolinium Gallium Garnet huwa wieħed mill-aqwa materjali tas-substrat biex isiru iżolaturi ottiċi.
Ħin ta 'wara: Jul-06-2023