Gadolinium, dövri cədvəlin 64 elementi.
Dövri masada Lanthanide böyük bir ailədir və kimyəvi xüsusiyyətləri bir-birinə çox bənzəyir, buna görə onları ayırmaq çətindir. 1789-cu ildə Fin, kimyaçı John Gadolin metal oksid aldı və ilk nadir torpaq oksidini kəşf etdi -Yttrium (iii) oksidiTəhlil yolu ilə nadir torpaq elementlərinin kəşf tarixini açır. 1880-ci ildə İsveçli alim demeriak iki yeni elementi kəşf etdi, bunlardan biri sonradan olduğu təsdiqləndisamarium, digəri isə rəsmi olaraq Fransız kimyaçı Debuwa Bodeland tərəfindən təmizləndikdən sonra yeni bir element, Gadolinium olaraq təyin olundu.
Gadolinium elementi, silikon berilium gadollium oredən, toxumada yumşaq, çantalarda yaxşı, otaq temperaturunda maqnit və nisbətən aktiv nadir torpaq elementidir. Quru havada nisbətən sabitdir, ancaq rütubətdə özünü itirir, ağ oksidlər kimi boş və asanlıqla ayrılmış lopa meydana gətirir. Havada yanarkən, ağ oksidlər yarada bilər. Gadolinium yavaş-yavaş su ilə reaksiya verir və rəngsiz duzlar yaratmaq üçün turşu içində həll edə bilər. Onun kimyəvi xüsusiyyətləri digər Lantanide-yə çox bənzəyir, lakin optik və maqnit xüsusiyyətləri bir qədər fərqlidir. Gadolinium, soyuduqdan sonra otaq temperaturunda və ferromaqnetikdə paramagnetizmdir. Onun xüsusiyyətləri daimi maqnitləri yaxşılaşdırmaq üçün istifadə edilə bilər.
Gadoliniumun paramagnetizmindən istifadə edərək, istehsal olunan gadolinium agenti NMR üçün yaxşı kontrastlı agenti halına gəldi. Nüvə maqnit rezonansının görüntü texnologiyasının özünü araşdırması təşəbbüs göstərildi və bununla əlaqəli 6 Nobel mükafatı var. Nüvə maqnit rezonansı əsasən atom nüvələrinin spin hərəkətindən qaynaqlanır və fərqli atom nüvələrinin spin hərəkəti dəyişir. Fərqli struktur mühitlərdə fərqli bir enişlə yayılan elektromaqnit dalğaları əsasında, bu obyekti təşkil edən atom nüvələrinin mövqeyi və növü müəyyən edilə bilər və obyektin daxili struktur imicinə çəkilə bilər. Bir maqnit sahəsinin hərəkəti altında, nüvə maqnit rezonansının siqnalı, suda hidrogen nüvəsi kimi müəyyən atom nüvələrinin spinindən gəlir. Bununla birlikdə, bu fırlanan nüvələr, adətən maqnit rezonans görüntü texnologiyasının siqnalını zəiflədən makaron sobasına bənzər maqnit rezonansının RF sahəsində qızdırılır. Gadolinium ionun yalnız atom nüvəsinin fırlanmasına kömək edən çox güclü bir fırlanan maqnit anı yoxdur, xəstə toxumanın tanınma ehtimalını yaxşılaşdırır, eyni zamanda möcüzəvi şəkildə sərin saxlayır. Bununla birlikdə, gadolinium müəyyən toksikliyə malikdir və tibbdə chelating ligands, insanların toxumalarına girməsinin qarşısını almaq üçün gadolinium ionlarını əhatə etmək üçün istifadə olunur.
Gadolinium, otaq temperaturunda güclü bir maqnetokalorik təsir göstərir və onun temperaturu maraqlı bir tətbiq - maqnit soyuducu olan maqnit sahəsinin intensivliyi ilə dəyişir. Soyuducu prosesi zamanı, maqnit dipolunun yönləndirilməsi səbəbindən maqnit material müəyyən bir xarici maqnit sahəsi altında qızdırılacaqdır. Maqnit sahəsi çıxarıldıqda və izolyasiya edildikdə, maddi temperatur azalır. Bu cür maqnit soyutma freon kimi soyuducuların istifadəsini azalda bilər və sürətlə soyudur. Hazırda dünya gadoliniumun və onun ərintilərinin bu sahədə ərintisini inkişaf etdirməyə və kiçik və səmərəli maqnit soyuducu istehsal etməyə çalışır. Gadoliniumun istifadəsi ilə, ultra az temperatur əldə edilə bilər, buna görə gadolinium da "dünyanın ən soyuq metal" kimi tanınır.
Gadolinium Isotopes GD-155 və GD-157, bütün təbii izotoplar arasında ən böyük termal neytron udma çarpazlığına malikdir və nüvə reaktorlarının normal işini idarə etmək üçün az miqdarda gadolinium istifadə edə bilər. Beləliklə, gadolinium əsaslı yüngül su reaktorları və gadolinium nəzarət çubuğu anadan olub, bu da nüvə reaktorlarının təhlükəsizliyini azaldır.
Gadolinium da əla optik xüsusiyyətlərə malikdir və yüngül izolyatorlar etmək üçün istifadə edilə bilər, eyni zamanda yüngül yayan diodlar kimi tanınan dövrələrdə diodlara bənzər optik izolyatorlar etmək üçün istifadə edilə bilər. Bu tip işıq yayan diodun bir istiqamətdə bir istiqamətdə keçmək üçün işığa imkan vermir, eyni zamanda optik siqnal ötürülməsinin təmizliyini və işıq dalğalarının ötürülmə effektivliyinin yaxşılaşdırılmasını təmin edən optik lifdəki əks-sədalarının əks olunmasını maneə törədir. Gadolinium Gallium Garnet optik izolyatorlar üçün ən yaxşı substrat materiallarından biridir.
Time: Jul-06-2023