ਗਡੋਲਿਨੀਅਮ: ਦੁਨੀਆ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਠੰਡੀ ਧਾਤ

ਗਡੋਲਿਨੀਅਮ, ਆਵਰਤੀ ਸਾਰਣੀ ਦਾ ਤੱਤ 64।

ਆਵਰਤੀ ਸਾਰਣੀ ਵਿੱਚ ਲੈਂਥਾਨਾਈਡ ਇੱਕ ਵੱਡਾ ਪਰਿਵਾਰ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਮਿਲਦੀਆਂ ਜੁਲਦੀਆਂ ਹਨ, ਇਸਲਈ ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ।1789 ਵਿੱਚ, ਫਿਨਲੈਂਡ ਦੇ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨੀ ਜੌਹਨ ਗਡੋਲਿਨ ਨੇ ਇੱਕ ਧਾਤੂ ਆਕਸਾਈਡ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਪਹਿਲੀ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਆਕਸਾਈਡ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ -ਯਟ੍ਰੀਅਮ(III) ਆਕਸਾਈਡਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ, ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਦੇ ਇਤਿਹਾਸ ਨੂੰ ਖੋਲ੍ਹਣਾ.1880 ਵਿੱਚ, ਸਵੀਡਿਸ਼ ਵਿਗਿਆਨੀ ਡੇਮੇਰੀਕ ਨੇ ਦੋ ਨਵੇਂ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਦੀ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਗਈ।samarium, ਅਤੇ ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਅਧਿਕਾਰਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਫ੍ਰੈਂਚ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨੀ ਡੇਬੂਵਾ ਬੋਡੇਲੈਂਡ ਦੁਆਰਾ ਸ਼ੁੱਧ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਇੱਕ ਨਵੇਂ ਤੱਤ, ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਵਜੋਂ ਪਛਾਣਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।

ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਤੱਤ ਸਿਲਿਕਨ ਬੇਰੀਲੀਅਮ ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਧਾਤੂ ਤੋਂ ਉਤਪੰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸਸਤੇ, ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਨਰਮ, ਲਚਕਤਾ ਵਿੱਚ ਵਧੀਆ, ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਚੁੰਬਕੀ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਤੱਤ ਹੈ।ਇਹ ਖੁਸ਼ਕ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਨਮੀ ਵਿੱਚ ਆਪਣੀ ਚਮਕ ਗੁਆ ਲੈਂਦਾ ਹੈ, ਚਿੱਟੇ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਵਾਂਗ ਢਿੱਲੀ ਅਤੇ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਵੱਖ ਹੋ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਫਲੇਕ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।ਜਦੋਂ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਸਾੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਚਿੱਟੇ ਆਕਸਾਈਡ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਗਡੋਲਿਨੀਅਮ ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਰੰਗਹੀਣ ਲੂਣ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਤੇਜ਼ਾਬ ਵਿੱਚ ਘੁਲ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਦੀਆਂ ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੂਜੇ ਲੈਂਥਾਨਾਈਡ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਮਿਲਦੀਆਂ-ਜੁਲਦੀਆਂ ਹਨ, ਪਰ ਇਸ ਦੀਆਂ ਆਪਟੀਕਲ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਥੋੜ੍ਹੀਆਂ ਵੱਖਰੀਆਂ ਹਨ।ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਪੈਰਾਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਹੈ ਅਤੇ ਠੰਢਾ ਹੋਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਫੇਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਹੈ।ਇਸ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਸਥਾਈ ਚੁੰਬਕ ਨੂੰ ਸੁਧਾਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਦੇ ਪੈਰਾਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਏਜੰਟ NMR ਲਈ ਇੱਕ ਵਧੀਆ ਕੰਟ੍ਰਾਸਟ ਏਜੰਟ ਬਣ ਗਿਆ ਹੈ।ਨਿਊਕਲੀਅਰ ਮੈਗਨੈਟਿਕ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਇਮੇਜਿੰਗ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਸਵੈ ਖੋਜ ਸ਼ੁਰੂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ 6 ਨੋਬਲ ਪੁਰਸਕਾਰ ਮਿਲ ਚੁੱਕੇ ਹਨ।ਪਰਮਾਣੂ ਚੁੰਬਕੀ ਗੂੰਜ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਰਮਾਣੂ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਦੀ ਸਪਿੱਨ ਗਤੀ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਰਮਾਣੂ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਦੀ ਸਪਿਨ ਮੋਸ਼ਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਵੱਖ-ਵੱਖ ਢਾਂਚਾਗਤ ਵਾਤਾਵਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੇ ਅਟੈਨਯੂਏਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੀਆਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਤਰੰਗਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇਸ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੇ ਪਰਮਾਣੂ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਕਿਸਮ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਸਤੂ ਦਾ ਅੰਦਰੂਨੀ ਢਾਂਚਾਗਤ ਚਿੱਤਰ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇੱਕ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਕਿਰਿਆ ਦੇ ਤਹਿਤ, ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਚੁੰਬਕੀ ਗੂੰਜ ਇਮੇਜਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦਾ ਸਿਗਨਲ ਕੁਝ ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਦੇ ਸਪਿਨ ਤੋਂ ਆਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨਿਊਕਲੀਅਸ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਸਪਿਨ ਸਮਰੱਥ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਚੁੰਬਕੀ ਗੂੰਜ ਦੇ RF ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਗਰਮ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਓਵਨ ਦੇ ਸਮਾਨ, ਜੋ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਗੂੰਜ ਇਮੇਜਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਸੰਕੇਤ ਨੂੰ ਕਮਜ਼ੋਰ ਕਰ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਆਇਨ ਵਿੱਚ ਨਾ ਸਿਰਫ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​​​ਸਪਿਨ ਚੁੰਬਕੀ ਮੋਮੈਂਟ ਹੈ, ਜੋ ਪਰਮਾਣੂ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਦੇ ਸਪਿੱਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਰੋਗੀ ਟਿਸ਼ੂ ਦੀ ਪਛਾਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਸੁਧਾਰਦਾ ਹੈ, ਸਗੋਂ ਚਮਤਕਾਰੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਠੰਡਾ ਵੀ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।ਹਾਲਾਂਕਿ, ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਵਿੱਚ ਕੁਝ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਦਵਾਈ ਵਿੱਚ, ਚੇਲੇਟਿੰਗ ਲਿਗੈਂਡਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਮਨੁੱਖੀ ਟਿਸ਼ੂਆਂ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਦਾ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਮੈਗਨੇਟੋਕਲੋਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਇੱਕ ਦਿਲਚਸਪ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਲਿਆਉਂਦਾ ਹੈ - ਚੁੰਬਕੀ ਰੈਫ੍ਰਿਜਰੇਸ਼ਨ।ਰੈਫ੍ਰਿਜਰੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਚੁੰਬਕੀ ਡਾਈਪੋਲ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਚੁੰਬਕੀ ਸਮੱਗਰੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਬਾਹਰੀ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੇ ਅਧੀਨ ਗਰਮ ਹੋ ਜਾਵੇਗੀ।ਜਦੋਂ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਹਟਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇੰਸੂਲੇਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੀ ਚੁੰਬਕੀ ਕੂਲਿੰਗ ਫਰੀਓਨ ਵਰਗੇ ਫਰਿੱਜਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਠੰਢਾ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਸੰਸਾਰ ਇਸ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਮਿਸ਼ਰਤ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਛੋਟਾ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲ ਚੁੰਬਕੀ ਕੂਲਰ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਤਹਿਤ, ਅਤਿ-ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਨੂੰ "ਸੰਸਾਰ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਠੰਡੀ ਧਾਤ" ਵਜੋਂ ਵੀ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਆਈਸੋਟੋਪ Gd-155 ਅਤੇ Gd-157 ਕੋਲ ਸਾਰੇ ਕੁਦਰਤੀ ਆਈਸੋਟੋਪਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡਾ ਥਰਮਲ ਨਿਊਟ੍ਰੌਨ ਅਬਜ਼ੋਰਪਸ਼ਨ ਕ੍ਰਾਸ ਸੈਕਸ਼ਨ ਹੈ, ਅਤੇ ਨਿਊਕਲੀਅਰ ਰਿਐਕਟਰਾਂ ਦੇ ਆਮ ਸੰਚਾਲਨ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਥੋੜ੍ਹੇ ਜਿਹੇ ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਅਧਾਰਤ ਹਲਕੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਰਿਐਕਟਰ ਅਤੇ ਗੈਡੋਲਿਨੀਅਮ ਕੰਟਰੋਲ ਰਾਡ ਦਾ ਜਨਮ ਹੋਇਆ, ਜੋ ਲਾਗਤਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਰਿਐਕਟਰਾਂ ਦੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਗਡੋਲੀਨਿਅਮ ਵਿੱਚ ਵੀ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਆਪਟੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ ਅਤੇ ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਡਾਇਓਡਾਂ ਵਾਂਗ, ਆਪਟੀਕਲ ਆਈਸੋਲਟਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਰੋਸ਼ਨੀ-ਇਮੀਟਿੰਗ ਡਾਇਡ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਕਿਸਮ ਦਾ ਲਾਈਟ-ਐਮੀਟਿੰਗ ਡਾਇਓਡ ਨਾ ਸਿਰਫ ਰੋਸ਼ਨੀ ਨੂੰ ਇੱਕ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਲੰਘਣ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਸਗੋਂ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਗੂੰਜ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ ਨੂੰ ਵੀ ਰੋਕਦਾ ਹੈ, ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਤਰੰਗਾਂ ਦੀ ਸੰਚਾਰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਗਡੋਲਿਨੀਅਮ ਗੈਲਿਅਮ ਗਾਰਨੇਟ ਆਪਟੀਕਲ ਆਈਸੋਲਟਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਸਬਸਟਰੇਟ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ।