Gadolinium, kipengele cha 64 cha meza ya upimaji.
Lanthanide katika meza ya upimaji ni familia kubwa, na mali zao za kemikali ni sawa na kila mmoja, kwa hivyo ni ngumu kuwatenganisha. Mnamo 1789, mtaalam wa dawa wa Kifini John Gadolin alipata oksidi ya chuma na kugundua oksidi ya kwanza ya ardhi - -Yttrium (III) oksidiKupitia uchambuzi, kufungua historia ya ugunduzi wa vitu adimu vya dunia. Mnamo 1880, mwanasayansi wa Uswidi Demeriak aligundua vitu viwili vipya, ambavyo moja baadaye ilithibitishwa kuwaSamarium, na nyingine iligunduliwa rasmi kama kitu kipya, Gadolinium, baada ya kusafishwa na duka la dawa la Ufaransa Debuwa Bodeland.
Kipengee cha Gadolinium kinatoka kwa ore ya silicon beryllium gadolinium, ambayo ni rahisi, laini katika muundo, mzuri katika ductility, sumaku kwa joto la kawaida, na ni sehemu ya nadra ya ardhi. Ni sawa katika hewa kavu, lakini hupoteza luster yake katika unyevu, na kutengeneza flake huru na kwa urahisi kama oksidi nyeupe. Inapochomwa hewani, inaweza kutoa oksidi nyeupe. Gadolinium humenyuka polepole na maji na inaweza kuyeyuka kwa asidi kuunda chumvi isiyo na rangi. Sifa zake za kemikali ni sawa na lanthanide zingine, lakini mali yake ya macho na sumaku ni tofauti kidogo. Gadolinium ni paramagnetism kwa joto la kawaida na ferromagnetic baada ya baridi. Tabia zake zinaweza kutumika kuboresha sumaku za kudumu.
Kutumia paramagnetism ya gadolinium, wakala wa gadolinium inayozalishwa imekuwa wakala mzuri wa tofauti kwa NMR. Utafiti wa kibinafsi wa teknolojia ya kufikiria ya nyuklia imeanzishwa, na kumekuwa na tuzo 6 za Nobel zinazohusiana nayo. Resonance ya sumaku ya nyuklia husababishwa na mwendo wa spin wa kiini cha atomiki, na mwendo wa spin wa kiini tofauti cha atomiki hutofautiana. Kwa msingi wa mawimbi ya umeme yaliyotolewa na uvumbuzi tofauti katika mazingira tofauti ya kimuundo, msimamo na aina ya kiini cha atomiki ambacho hufanya kitu hiki kinaweza kuamuliwa, na picha ya ndani ya kitu inaweza kutolewa. Chini ya hatua ya uwanja wa sumaku, ishara ya teknolojia ya kufikiria ya nyuklia ya resonance inatokana na spin ya kiini fulani cha atomiki, kama vile kiini cha hidrojeni katika maji. Walakini, hizi kiini zenye uwezo wa Spin zinawashwa katika uwanja wa RF wa resonance ya sumaku, sawa na oveni ya microwave, ambayo kawaida hupunguza ishara ya teknolojia ya mawazo ya resonance. Gadolinium ion sio tu kuwa na nguvu ya nguvu ya spin, ambayo husaidia spin ya kiini cha atomiki, inaboresha uwezekano wa utambuzi wa tishu zenye ugonjwa, lakini pia kwa miujiza inaendelea kuwa baridi. Walakini, gadolinium ina sumu fulani, na katika dawa, ligands za chelating hutumiwa kusambaza ioni za gadolinium kuwazuia kuingia kwenye tishu za binadamu.
Gadolinium ina athari ya nguvu ya sumaku kwa joto la kawaida, na joto lake hutofautiana na nguvu ya uwanja wa sumaku, ambayo huleta programu ya kupendeza - jokofu la sumaku. Wakati wa mchakato wa jokofu, kwa sababu ya mwelekeo wa sumaku ya sumaku, nyenzo za sumaku zitawaka chini ya uwanja fulani wa nje wa sumaku. Wakati uwanja wa sumaku huondolewa na maboksi, joto la nyenzo hupungua. Aina hii ya baridi ya sumaku inaweza kupunguza utumiaji wa jokofu kama vile Freon na baridi chini haraka. Kwa sasa, ulimwengu unajaribu kukuza utumiaji wa gadolinium na aloi zake katika uwanja huu, na kutoa baridi ndogo na bora ya sumaku. Chini ya matumizi ya gadolinium, joto la chini-chini linaweza kupatikana, kwa hivyo gadolinium pia hujulikana kama "chuma baridi zaidi ulimwenguni".
Gadolinium isotopes GD-155 na GD-157 zina sehemu kubwa zaidi ya kunyonya ya mafuta ya neutroni kati ya isotopu zote za asili, na inaweza kutumia kiwango kidogo cha gadolinium kudhibiti operesheni ya kawaida ya athari za nyuklia. Kwa hivyo, gadolinium msingi wa maji nyepesi na fimbo ya kudhibiti gadolinium walizaliwa, ambayo inaweza kuboresha usalama wa athari za nyuklia wakati wa kupunguza gharama.
Gadolinium pia ina mali bora ya macho na inaweza kutumika kutengeneza watengwa wa macho, sawa na diode katika mizunguko, pia inajulikana kama diode zinazotoa mwanga. Aina hii ya diode inayotoa mwanga hairuhusu tu mwanga kupita katika mwelekeo mmoja, lakini pia huzuia tafakari ya echoes kwenye nyuzi za macho, kuhakikisha usafi wa maambukizi ya ishara ya macho na kuboresha ufanisi wa maambukizi ya mawimbi nyepesi. Gadolinium gallium garnet ni moja wapo ya vifaa bora zaidi vya kutengeneza watengwaji wa macho.
Wakati wa chapisho: JUL-06-2023