Gadoliniy, davriy sistemaning 64-elementi.
Davriy jadvaldagi lantanidlar katta oila bo'lib, ularning kimyoviy xossalari bir-biriga juda o'xshash, shuning uchun ularni ajratish qiyin. 1789 yilda fin kimyogari Jon Gadolin metall oksidini oldi va birinchi noyob tuproq oksidini kashf etdi -Ittriy (III) oksiditahlil qilish, noyob yer elementlarining kashfiyot tarixini ochish. 1880-yilda shved olimi Demeryak ikkita yangi elementni kashf etdi, ulardan biri keyinchalik tasdiqlandi.samariy, ikkinchisi esa frantsuz kimyogari Debuva Bodeland tomonidan tozalanganidan so'ng, rasman yangi element, gadoliniy sifatida aniqlangan.
Gadoliniy elementi kremniy berilliy gadoliniy rudasidan kelib chiqadi, u arzon, yumshoq tuzilishga ega, egiluvchanligi yaxshi, xona haroratida magnit va nisbatan faol noyob tuproq elementi hisoblanadi. Quruq havoda nisbatan barqaror, lekin namlikda o'zining yorqinligini yo'qotadi, oq oksidlar kabi bo'shashmasdan va osongina ajralib chiqadigan yoriqlar hosil qiladi. Havoda yondirilganda, u oq oksidlarni hosil qilishi mumkin. Gadoliniy suv bilan sekin reaksiyaga kirishadi va kislotada eriydi va rangsiz tuzlar hosil qiladi. Uning kimyoviy xossalari boshqa Lantanidlarga juda o'xshash, ammo optik va magnit xususiyatlari biroz farq qiladi. Gadoliniy xona haroratida paramagnetizm va sovutishdan keyin ferromagnitdir. Uning xarakteristikalari doimiy magnitlarni yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin.
Gadoliniyning paramagnetizmidan foydalanib, ishlab chiqarilgan gadoliniy agenti NMR uchun yaxshi kontrast agentga aylandi. Yadro magnit-rezonans tomografiya texnologiyasi bo'yicha o'z-o'zini tadqiq qilish boshlandi va u bilan bog'liq 6 ta Nobel mukofoti mavjud. Yadro magnit rezonansi asosan atom yadrolarining spin harakatidan kelib chiqadi va turli atom yadrolarining spin harakati turlicha bo'ladi. Turli strukturaviy muhitda har xil zaiflashuv natijasida chiqariladigan elektromagnit to'lqinlar asosida ushbu ob'ektni tashkil etuvchi atom yadrolarining holati va turini aniqlash, ob'ektning ichki strukturaviy tasvirini chizish mumkin. Magnit maydon ta'sirida yadro magnit-rezonans tomografiya texnologiyasining signali suvdagi vodorod yadrolari kabi ma'lum atom yadrolarining aylanishidan kelib chiqadi. Biroq, bu aylanish qobiliyatiga ega yadrolar magnit-rezonans tomografiya texnologiyasining signalini odatda zaiflashtiradigan mikroto'lqinli pechga o'xshash RF maydonida isitiladi. Gadoliniy ioni nafaqat atom yadrosining aylanishiga yordam beradigan, kasal to'qimalarni tanib olish ehtimolini yaxshilaydigan, balki mo''jizaviy tarzda salqinlikni saqlaydigan juda kuchli Spin magnit momentiga ega. Biroq, gadoliniyning ma'lum toksikligi bor va tibbiyotda gadoliniy ionlarini inson to'qimalariga kirishiga yo'l qo'ymaslik uchun xelatlovchi ligandlar qo'llaniladi.
Gadolinium xona haroratida kuchli magnitokalorik ta'sirga ega va uning harorati magnit maydonning qizg'inligiga qarab o'zgarib turadi, bu qiziqarli dasturni - magnit sovutgichni keltirib chiqaradi. Sovutish jarayonida magnit dipolning yo'nalishi tufayli magnit material ma'lum bir tashqi magnit maydon ostida qiziydi. Magnit maydon olib tashlangan va izolyatsiya qilinganida, materialning harorati pasayadi. Bunday magnit sovutish freon kabi sovutgichlardan foydalanishni kamaytirishi va tez sovishi mumkin. Hozirgi vaqtda dunyo bu sohada gadoliniy va uning qotishmalarini qo'llashni rivojlantirishga harakat qilmoqda va kichik va samarali magnit sovutgich ishlab chiqarmoqda. Gadoliniydan foydalanganda ultra past haroratlarga erishish mumkin, shuning uchun gadoliniy "dunyodagi eng sovuq metall" sifatida ham tanilgan.
Gd-155 va Gd-157 gadoliniy izotoplari barcha Tabiiy izotoplar orasida eng katta termal neytronni yutish kesimiga ega va yadroviy reaktorlarning normal ishlashini boshqarish uchun oz miqdorda gadoliniydan foydalanishi mumkin. Shunday qilib, gadoliniy asosidagi engil suv reaktorlari va gadoliniy nazorat tayog'i tug'ildi, bu esa xarajatlarni kamaytirish bilan birga yadroviy reaktorlarning xavfsizligini oshirishi mumkin.
Gadolinium shuningdek, mukammal optik xususiyatlarga ega va yorug'lik chiqaradigan diodlar sifatida ham tanilgan, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan diodlarga o'xshash optik izolyatorlarni tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu turdagi yorug'lik chiqaradigan diod nafaqat yorug'likni bir yo'nalishda o'tkazishga imkon beradi, balki optik tolada aks-sadolarni aks ettirishni bloklaydi, optik signal uzatilishining tozaligini ta'minlaydi va yorug'lik to'lqinlarining uzatish samaradorligini oshiradi. Gadolinium galyum granatasi optik izolyatorlarni ishlab chiqarish uchun eng yaxshi substrat materiallaridan biridir.
Yuborilgan vaqti: 2023 yil 06 iyul