釓(Gadolinium)是一種金屬元素,元素符號(hào)為Gd,原子序數(shù)64,原子量157.25,呈銀白色,有延展性。元素名來源于研究鑭系元素有卓越貢獻(xiàn)的芬蘭科學(xué)家加多林。1880年瑞士的馬里尼亞克分離出釓,1886年法國(guó)化學(xué)家布瓦博德朗制出純凈的釓,并命名。釓在地殼中的含量為0.000636%,主要存在于獨(dú)居石和氟碳鈰礦中。釓在醫(yī)療、工業(yè)、核能等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
一、釓元素的奧秘
釓為銀白色金屬,有延展性,熔點(diǎn)1313°C,沸點(diǎn)3273°C,密度7.901g/m3。釓在室溫下有磁性。釓有最高的熱中子俘獲面,可用作反應(yīng)堆控制材料和防護(hù)材料;用釓鹽經(jīng)磁化制冷可獲得接近絕對(duì)零度的超低溫,在現(xiàn)代技術(shù)革新中將起重要作用。
釓為銀白色金屬,有延展性,熔點(diǎn)1313°C,沸點(diǎn)3273°C,密度7.901g/m3。釓在室溫下有磁性。釓有最高的熱中子俘獲面,可用作反應(yīng)堆控制材料和防護(hù)材料;用釓鹽經(jīng)磁化制冷可獲得接近絕對(duì)零度的超低溫,在現(xiàn)代技術(shù)革新中將起重要作用。
釓能與水緩慢反應(yīng);溶于酸形成相應(yīng)的鹽。元素用途:常用作原子反應(yīng)堆中吸收中子的材料。也用于微波技術(shù)、彩色電視機(jī)的熒光粉。 釓在潮濕的空氣中變晦暗。溶于酸,不溶于水。氧化物為白色粉狀。鹽類無色。有良好的超導(dǎo)電性能、高磁矩及室溫居里點(diǎn)等特殊性能。
二、釓的主要用途
醫(yī)療領(lǐng)域:
在醫(yī)療應(yīng)用方面,釓-二乙烯二胺五醋酸(DTPA)的絡(luò)合物,正好可以像X射線造影劑鋇那樣,作為MRI(磁共振成像診斷)的畫面濃淡的調(diào)節(jié)劑來使用。也就是利用釓周圍的水受到釓原子核磁場(chǎng)力矩的影響,顯示出和沒有受到影響的水性質(zhì)不同這一點(diǎn),使用對(duì)照畫面,有利于病情的診斷。
工業(yè)領(lǐng)域:
已經(jīng)為人所熟知的被稱為磁冷凍的工業(yè)技術(shù),就是將受到磁場(chǎng)作用變?yōu)榇盆F時(shí)發(fā)熱,撤掉磁場(chǎng)磁性消失時(shí)吸熱的性質(zhì)用于冷卻的利用。可以制造小型高效的制冷器。在磁泡記憶裝置中,使用釓-鉀-石榴石作為媒體物質(zhì)。磁泡記憶就是在物質(zhì)的垂直方向上加上磁場(chǎng),使其變成了圓筒狀的磁場(chǎng),把磁場(chǎng)加強(qiáng),不久就產(chǎn)生這個(gè)磁場(chǎng)消失的現(xiàn)象。利用磁泡記憶裝置可以存儲(chǔ)信息,一般被用于信息收藏。
核能領(lǐng)域:
在原子能工業(yè)中,利用銪和釓的同位素的中子吸收截面大的特性,作輕水堆和快中子增殖堆的控制棒和中子吸收劑。利用釓是所有元素中對(duì)熱中子強(qiáng)烈反應(yīng)的特點(diǎn),除用于原子反應(yīng)堆的控制外,還可以將不可見中子用釓吸收并使之發(fā)光,作為在X線膠卷上感光的熒光化劑使用。
三、釓的常見化合物
1.氧化釓--一種氧化物,化學(xué)式是Gd2O3,白色無味無定形粉末,彎度為7.407g/cm3,熔點(diǎn)為2330+20℃,不溶于水,溶于酸生成對(duì)應(yīng)的鹽。露置于空氣中時(shí),易吸收空氣中的水和二氧化碳而變質(zhì)。能與氨作用,生成釓的水合物沉淀。
2.氯化釓--化學(xué)式為GdCl3,白色粉末。不溶于水,易溶于無機(jī)酸,易吸收水份和二氧化碳。主要用于熒光材料,單晶材料,還可用于光學(xué)玻璃、磁泡、電子工業(yè)。
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