Гадоліній, елемент 64 періодичної таблиці.
Лантанід у періодичній таблиці є великою родиною, і їх хімічні властивості дуже схожі один на одного, тому важко їх розділити. У 1789 році фінський хімік Джон Гадолін отримав оксид металу і виявив перший рідкісний оксид Землі -Оксид ітрію (III)Через аналіз відкриття історії відкриття рідкісних елементів Землі. У 1880 р. Шведський вчений Демер'як виявив два нові елементи, один з яких згодом був підтвердженийсамарій, а інший був офіційно ідентифікований як новий елемент, Гадоліній, після очищення французького хіміка Дебува Бодленд.
Елемент гадолінію походить від кремнієвої берилію Гадолінієвої руди, яка дешева, м’яка за текстурою, хороша в пластичності, магнітна при кімнатній температурі і є відносно активним рідкісним елементом Землі. Він відносно стабільний у сухому повітрі, але втрачає блиск у вологості, утворюючи пухкі і легко відокремлені пластівці, як білі оксиди. Коли спалюється в повітрі, він може генерувати білі оксиди. Гадоліній повільно реагує з водою і може розчинятися в кислоті, утворюючи безбарвні солі. Його хімічні властивості дуже схожі на інші лантанід, але його оптичні та магнітні властивості дещо відрізняються. Гадоліній - парамагнетизм при кімнатній температурі та феромагнітному після охолодження. Його характеристики можуть бути використані для поліпшення постійних магнітів.
Використання парамагнетизму гадолінію, вироблений гадоліній стало хорошим контрастним агентом для ЯМР. Було ініційовано самостійне дослідження технології ядерної магнітної резонансної томографії, і з ним було пов'язано 6 Нобелівських призів. Ядерний магнітний резонанс в основному викликаний рухом спіну атомних ядер, і рух віджиму різних атомних ядер змінюється. На основі електромагнітних хвиль, випромінюваних різним ослабленням у різних структурних середовищах, можна визначити положення та тип атомних ядер, які складають цей об'єкт, і внутрішнє структурне зображення об'єкта може бути зроблений. Під дією магнітного поля сигнал технології ядерного магнітного резонансу виходить від спіну певних атомних ядер, таких як ядра водню у воді. Однак ці ядра, здатні спіну, нагріваються в поле РФ магнітного резонансу, подібно до мікрохвильової піч, яка, як правило, послаблює сигнал технології магнітної резонансу. Іон гадолінію не тільки має дуже сильний спіновий магнітний момент, який допомагає віджиманням атомного ядра, покращує ймовірність розпізнавання хворої тканини, але і дивом зберігає прохолоду. Однак гадоліній має певну токсичність, а в медицині хелатуючі ліганди використовуються для інкапсуляції іонів гадолінію, щоб запобігти їм потрапляння тканин людини.
Гадоліній має сильну магнітокалоруальну дію при кімнатній температурі, і його температура змінюється залежно від інтенсивності магнітного поля, що приносить цікаве застосування - магнітне охолодження. Під час процесу охолодження, завдяки орієнтації магнітного диполя, магнітний матеріал нагрівається під певним зовнішнім магнітним полем. Коли магнітне поле видаляється та ізолюється, температура матеріалу знижується. Цей вид магнітного охолодження може зменшити використання холодоагентів, таких як фреон і швидко охолонути. В даний час світ намагається розробити застосування гадолінію та його сплавів у цій галузі та створити невеликий та ефективний магнітний кулер. Під застосуванням гадолінію можна досягти ультра-низьких температур, тому гадоліній також відомий як "найхолодніший метал у світі".
Ізотопи GADOLINIUM GD-155 та GD-157 мають найбільший переріз теплового нейтронного поглинання серед усіх природних ізотопів і можуть використовувати невелику кількість гадолінію для контролю нормальної роботи ядерних реакторів. Таким чином, народилися світлові реактори на основі гадолінію та стрижень контролю гадолінію, що може підвищити безпеку ядерних реакторів при зменшенні витрат.
Gadolinium також має чудові оптичні властивості і може використовуватися для виготовлення оптичних ізоляторів, подібних до діодів у ланцюгах, також відомих як світлодіодні діоди. Цей тип світла, що випромінює світло, не тільки дозволяє світла проходити в одному напрямку, але й блокує відображення ехо в оптичному волокні, забезпечуючи чистоту передачі оптичного сигналу та підвищення ефективності передачі світлових хвиль. Gadolinium Gallium Garnet - один з найкращих матеріалів для підкладки для виготовлення оптичних ізоляторів.
Час посади: липень-06-2023