காடோலினியம்: உலகிலேயே மிகவும் குளிரான உலோகம்

காடோலினியம், கால அட்டவணையின் உறுப்பு 64.

கால அட்டவணையில் உள்ள லாந்தனைடு ஒரு பெரிய குடும்பம், அவற்றின் இரசாயன பண்புகள் ஒருவருக்கொருவர் மிகவும் ஒத்திருக்கிறது, எனவே அவற்றைப் பிரிப்பது கடினம். 1789 ஆம் ஆண்டில், ஃபின்னிஷ் வேதியியலாளர் ஜான் காடோலின் ஒரு உலோக ஆக்சைடைப் பெற்று முதல் அரிய பூமி ஆக்சைடைக் கண்டுபிடித்தார் -இட்ரியம்(III) ஆக்சைடுபகுப்பாய்வு மூலம், அரிதான பூமியின் தனிமங்களின் கண்டுபிடிப்பு வரலாற்றைத் திறக்கிறது. 1880 ஆம் ஆண்டில், ஸ்வீடிஷ் விஞ்ஞானி டெமெரியாக் இரண்டு புதிய கூறுகளைக் கண்டுபிடித்தார், அவற்றில் ஒன்று பின்னர் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது.சமாரியம், மற்றொன்று பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் டெபுவா போட்லேண்டால் சுத்திகரிக்கப்பட்ட பிறகு, காடோலினியம் என்ற புதிய தனிமமாக அதிகாரப்பூர்வமாக அடையாளம் காணப்பட்டது.

காடோலினியம் தனிமம் சிலிக்கான் பெரிலியம் காடோலினியம் தாதுவில் இருந்து உருவாகிறது, இது மலிவானது, மென்மையானது, நீர்த்துப்போகக்கூடியது, அறை வெப்பநிலையில் காந்தமானது மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் செயலில் உள்ள அரிதான பூமி உறுப்பு ஆகும். இது வறண்ட காற்றில் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானது, ஆனால் ஈரப்பதத்தில் அதன் பளபளப்பை இழந்து, வெள்ளை ஆக்சைடுகள் போன்ற தளர்வான மற்றும் எளிதில் பிரிக்கக்கூடிய செதில்களை உருவாக்குகிறது. காற்றில் எரியும் போது, ​​அது வெள்ளை ஆக்சைடுகளை உருவாக்கும். காடோலினியம் தண்ணீருடன் மெதுவாக வினைபுரிந்து அமிலத்தில் கரைந்து நிறமற்ற உப்புகளை உருவாக்குகிறது. அதன் வேதியியல் பண்புகள் மற்ற லாந்தனைடுகளுடன் மிகவும் ஒத்திருக்கிறது, ஆனால் அதன் ஒளியியல் மற்றும் காந்த பண்புகள் சற்று வித்தியாசமாக இருக்கும். காடோலினியம் என்பது அறை வெப்பநிலையில் பரமகாந்தத்தன்மை மற்றும் குளிர்ந்த பிறகு ஃபெரோ காந்தமாகும். நிரந்தர காந்தங்களை மேம்படுத்த அதன் பண்புகள் பயன்படுத்தப்படலாம்.

காடோலினியத்தின் பரமகாந்தத்தன்மையைப் பயன்படுத்தி, காடோலினியம் ஏஜெண்ட் தயாரிக்கப்படுகிறது, இது என்எம்ஆருக்கு ஒரு நல்ல மாறுபட்ட முகவராக மாறியுள்ளது. அணு காந்த அதிர்வு இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்தின் சுய ஆராய்ச்சி தொடங்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் இது தொடர்பான 6 நோபல் பரிசுகள் உள்ளன. அணு காந்த அதிர்வு முக்கியமாக அணுக்கருக்களின் சுழல் இயக்கத்தால் ஏற்படுகிறது, மேலும் வெவ்வேறு அணுக்கருக்களின் சுழல் இயக்கம் மாறுபடும். வெவ்வேறு கட்டமைப்பு சூழல்களில் வெவ்வேறு அட்டென்யூவேஷன் மூலம் வெளிப்படும் மின்காந்த அலைகளின் அடிப்படையில், இந்த பொருளை உருவாக்கும் அணுக்கருக்களின் நிலை மற்றும் வகையை தீர்மானிக்க முடியும், மேலும் பொருளின் உள் கட்டமைப்பு படத்தை வரையலாம். ஒரு காந்தப்புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ், அணு காந்த அதிர்வு இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்தின் சமிக்ஞையானது தண்ணீரில் உள்ள ஹைட்ரஜன் கருக்கள் போன்ற சில அணுக்கருக்களின் சுழலில் இருந்து வருகிறது. இருப்பினும், இந்த சுழல் திறன் கொண்ட கருக்கள் மைக்ரோவேவ் அடுப்பைப் போலவே காந்த அதிர்வுகளின் RF புலத்தில் சூடேற்றப்படுகின்றன, இது பொதுவாக காந்த அதிர்வு இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்தின் சமிக்ஞையை பலவீனப்படுத்துகிறது. காடோலினியம் அயனியானது மிகவும் வலுவான ஸ்பின் காந்தத் தருணத்தைக் கொண்டிருப்பது மட்டுமல்லாமல், அணுக்கருவின் சுழலுக்கு உதவுகிறது, நோயுற்ற திசுக்களின் அங்கீகார நிகழ்தகவை மேம்படுத்துகிறது, ஆனால் அற்புதமாக குளிர்ச்சியாக வைத்திருக்கிறது. இருப்பினும், காடோலினியம் சில நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் மருத்துவத்தில், மனித திசுக்களுக்குள் நுழைவதைத் தடுக்க காடோலினியம் அயனிகளை இணைக்க செலேட்டிங் லிகண்ட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

காடோலினியம் அறை வெப்பநிலையில் வலுவான காந்தவியல் விளைவைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதன் வெப்பநிலை காந்தப்புலத்தின் தீவிரத்துடன் மாறுபடும், இது ஒரு சுவாரஸ்யமான பயன்பாட்டைக் கொண்டுவருகிறது - காந்த குளிர்பதனம். குளிர்பதனச் செயல்பாட்டின் போது, ​​காந்த இருமுனையின் நோக்குநிலை காரணமாக, காந்தப் பொருள் ஒரு குறிப்பிட்ட வெளிப்புற காந்தப்புலத்தின் கீழ் வெப்பமடையும். காந்தப்புலம் அகற்றப்பட்டு தனிமைப்படுத்தப்பட்டால், பொருள் வெப்பநிலை குறைகிறது. இந்த வகையான காந்த குளிர்ச்சியானது ஃப்ரீயான் போன்ற குளிர்பதனப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதைக் குறைத்து விரைவாக குளிர்ச்சியடையச் செய்யும். தற்போது, ​​உலகம் இந்த துறையில் காடோலினியம் மற்றும் அதன் உலோகக் கலவைகளின் பயன்பாட்டை உருவாக்க முயற்சிக்கிறது, மேலும் ஒரு சிறிய மற்றும் திறமையான காந்த குளிரூட்டியை உருவாக்குகிறது. காடோலினியத்தின் பயன்பாட்டின் கீழ், மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையை அடைய முடியும், எனவே காடோலினியம் "உலகின் குளிர் உலோகம்" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

காடோலினியம் ஐசோடோப்புகள் Gd-155 மற்றும் Gd-157 அனைத்து இயற்கை ஐசோடோப்புகளிலும் மிகப்பெரிய வெப்ப நியூட்ரான் உறிஞ்சுதல் குறுக்குவெட்டைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அணு உலைகளின் இயல்பான செயல்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்த ஒரு சிறிய அளவு காடோலினியத்தைப் பயன்படுத்தலாம். எனவே, காடோலினியம் அடிப்படையிலான இலகுவான நீர் உலைகள் மற்றும் காடோலினியம் கட்டுப்பாட்டு கம்பி ஆகியவை பிறந்தன, இது செலவைக் குறைக்கும் அதே வேளையில் அணு உலைகளின் பாதுகாப்பை மேம்படுத்தும்.

காடோலினியம் சிறந்த ஒளியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஒளி-உமிழும் டையோட்கள் என்றும் அழைக்கப்படும் சுற்றுகளில் உள்ள டையோட்களைப் போலவே ஆப்டிகல் தனிமைப்படுத்திகளை உருவாக்கப் பயன்படுத்தலாம். இந்த வகை ஒளி-உமிழும் டையோடு ஒளியை ஒரு திசையில் செல்ல அனுமதிப்பது மட்டுமல்லாமல், ஆப்டிகல் ஃபைபரில் எதிரொலிகளின் பிரதிபலிப்பைத் தடுக்கிறது, ஆப்டிகல் சிக்னல் பரிமாற்றத்தின் தூய்மையை உறுதிசெய்து, ஒளி அலைகளின் பரிமாற்றத் திறனை மேம்படுத்துகிறது. காடோலினியம் கேலியம் கார்னெட் ஆப்டிகல் ஐசோலேட்டர்களை உருவாக்குவதற்கான சிறந்த அடி மூலக்கூறு பொருட்களில் ஒன்றாகும்.