Gadolinium, kipengele cha 64 cha jedwali la upimaji.
Lanthanide katika meza ya mara kwa mara ni familia kubwa, na mali zao za kemikali ni sawa na kila mmoja, hivyo ni vigumu kuwatenganisha.Mnamo 1789, mwanakemia wa Kifini John Gadolin alipata oksidi ya chuma na kugundua oksidi ya kwanza ya nadra ya ardhi -Yttrium(III) oksidikupitia uchambuzi, kufungua historia ya ugunduzi wa vitu adimu vya dunia.Mnamo 1880, mwanasayansi wa Uswidi Demeriak aligundua vitu viwili vipya, moja ambayo baadaye ilithibitishwa kuwasamarium, na nyingine ilitambuliwa rasmi kuwa kipengele kipya, gadolinium, baada ya kutakaswa na mwanakemia Mfaransa Debuwa Bodeland.
Kipengele cha Gadolinium hutoka kwenye madini ya silikoni ya berili ya gadolinium, ambayo ni ya bei nafuu, laini katika umbile, nzuri katika ductility, sumaku kwenye joto la kawaida, na ni kipengele adimu cha ardhi kinachofanya kazi kwa kiasi.Ni thabiti kiasi katika hewa kavu, lakini hupoteza mng'ao wake katika unyevunyevu, na kutengeneza flake iliyolegea na kujitenga kwa urahisi kama oksidi nyeupe.Inapochomwa hewani, inaweza kutoa oksidi nyeupe.Gadolinium humenyuka polepole pamoja na maji na inaweza kuyeyuka katika asidi na kutengeneza chumvi zisizo na rangi.Tabia zake za kemikali ni sawa na Lanthanide nyingine, lakini sifa zake za macho na magnetic ni tofauti kidogo.Gadolinium ni Paramagnetism kwenye joto la kawaida na ferromagnetic baada ya kupoa.Tabia zake zinaweza kutumika kuboresha sumaku za kudumu.
Kwa kutumia Paramagnetism ya gadolinium, wakala wa gadolinium unaozalishwa umekuwa wakala mzuri wa utofautishaji wa NMR.Utafiti wa kibinafsi wa teknolojia ya upigaji picha wa sumaku ya nyuklia umeanzishwa, na kumekuwa na Tuzo 6 za Nobel zinazohusiana nayo.Mwanga wa sumaku ya nyuklia husababishwa hasa na mwendo wa kuzunguka kwa viini vya atomiki, na mwendo wa mzunguko wa viini tofauti vya atomiki hutofautiana.Kulingana na mawimbi ya sumakuumeme yanayotolewa na upunguzaji tofauti katika mazingira tofauti ya kimuundo, nafasi na aina ya viini vya atomiki vinavyounda kitu hiki inaweza kuamuliwa, na taswira ya kimuundo ya ndani ya kitu inaweza kuchorwa.Chini ya utendakazi wa uga wa sumaku, mawimbi ya teknolojia ya upigaji picha ya sumaku ya nyuklia hutoka kwenye mizunguko ya viini fulani vya atomiki, kama vile viini vya hidrojeni katika maji.Hata hivyo, viini hivi vinavyoweza kuzunguka huwashwa katika uga wa RF wa mwangwi wa sumaku, sawa na tanuri ya microwave, ambayo kwa kawaida hudhoofisha mawimbi ya teknolojia ya upigaji picha wa mwangwi wa sumaku.Ioni ya Gadolinium sio tu ina wakati wa sumaku wa Spin wenye nguvu sana, ambayo husaidia kuzunguka kwa kiini cha atomiki, inaboresha uwezekano wa utambuzi wa tishu zilizo na ugonjwa, lakini pia kimuujiza huhifadhi baridi.Hata hivyo, gadolinium ina sumu fulani, na katika dawa, ligands ya chelating hutumiwa kuingiza ioni za gadolinium ili kuwazuia kuingia kwenye tishu za binadamu.
Gadolinium ina athari kali ya magnetocaloric kwenye joto la kawaida, na joto lake linatofautiana na ukubwa wa shamba la magnetic, ambalo huleta maombi ya kuvutia - friji ya magnetic.Wakati wa mchakato wa friji, kutokana na mwelekeo wa dipole ya magnetic, nyenzo za magnetic zitawaka moto chini ya shamba fulani la nje la magnetic.Wakati shamba la magnetic limeondolewa na kuingizwa, joto la nyenzo hupungua.Aina hii ya kupoeza kwa sumaku inaweza kupunguza matumizi ya friji kama vile Freon na kupoeza haraka.Kwa sasa, ulimwengu unajaribu kuendeleza matumizi ya gadolinium na aloi zake katika uwanja huu, na kuzalisha baridi ndogo na yenye ufanisi ya magnetic.Chini ya matumizi ya gadolinium, joto la chini kabisa linaweza kupatikana, kwa hivyo gadolinium pia inajulikana kama "chuma baridi zaidi ulimwenguni".
Isotopu za Gadolinium Gd-155 na Gd-157 zina sehemu kubwa ya msalaba ya neutroni ya joto ya Kunyonya kati ya isotopu zote za Asili, na zinaweza kutumia kiasi kidogo cha gadolinium kudhibiti utendakazi wa kawaida wa vinu vya nyuklia.Kwa hivyo, mitambo ya maji nyepesi ya gadolinium na fimbo ya Udhibiti wa gadolinium ilizaliwa, ambayo inaweza kuboresha usalama wa vinu vya nyuklia huku ikipunguza gharama.
Gadolinium pia ina sifa bora za macho na inaweza kutumika kutengeneza vitenganishi vya macho, sawa na diodi katika saketi, zinazojulikana pia kama diodi zinazotoa mwanga.Aina hii ya diode inayotoa mwanga hairuhusu tu mwanga kupita katika mwelekeo mmoja, lakini pia huzuia kutafakari kwa echoes katika fiber ya macho, kuhakikisha usafi wa maambukizi ya ishara ya macho na kuboresha ufanisi wa maambukizi ya mawimbi ya mwanga.Gadolinium gallium garnet ni mojawapo ya nyenzo bora za substrate kwa ajili ya kufanya vitenganishi vya macho.
Muda wa kutuma: Jul-06-2023