Գադոլինիում

Գադոլինիում ()՝ քիմիական տարր է, որի նշանն է Gd, տարրերի պարբերական համակարգի 3-րդ խմբի քիմիական f-տարր, լանթանիդ է, կարգահամարը՝ 64, ատոմական զանգվածը՝ 157, 25։ Ատոմի էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքն է 4f75s25p65d16s2, К-, L-, M-, N- թաղանթները լրացված են

 Պատմություն 
Առաջին անգամ գադոլինիտ միներալից անջատել է Ժ․ Շ․ Մարինյակը, 1880 թվականին։ Անվանվել է ի պատիվ ֆինն քիմիկոս Յ․ Գադոլինի։

 Բնության մեջ 
Բնության մեջ հանդիպում է այլ լանթանիդների հետ, գադոլինիտ, քսենոտիմ և այլ միներալներում։ Երկրակեղևը պարունակում է 0, 001 % (ըստ զանգվածի) գադոլինիում։ Պարունակթյունը օվիկիանոսի ջրում՝ 2, 4×10−6մգ/լ։

 Հանքավայրեր 
Գադոլինիումը մտնում է լանթանիդների կազմի մեջ, որոնք հիմնականում հանդիպում են ԱՄՆ-ում, Ղազախստանում, Ռուսաստանում, Ուկրաինայում, Ավստրալիայում, Բրազիլիայում, Հնդկաստանում, Սկանդինավիաում։

 Ստացում 
Մետաղական գադոլինիումը ստանում են GdCl2•6H2O-ի, նատրիումի ու լիթիումի քլորիդների հալված խառնուրդի էլեկտրոլիզից՝ օգտագործելով կադմիումե կաթոդ։

Կադմիումից անջատում են թորելով վակուում պայմաններում (1300 °C)։

 Գներ 
Մետաղական մաքուր՝ 99, 9 %, գադոլինիումի 1 կգ գինը 2014 թվականին կազմել է 132, 5 ԱՄՆ դոլլար։

 Ֆիզիկական հատկություններ 
Սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է, խտությունը՝ 7886 կգ/մ3, հալման ջերմաստիճանը՝ 1312-1315 °C, եռմանը՝ 2830 °C։ Ֆեռոմագնիսական է։ Գադոլինիումը միացություններում եռարժեք է։

 Քիմիական հատկություններ 
Քիմիապես ակտիվ տարր է։ Օդում դանդաղ օքսիդանում է՝ առաջացնելով Gd2O3։

Գադոլինիումի հիդրօքսիդը թույլ հիմք է։ Տաքացնելիս գադոլինիումը միանում է ջրածնի հետ։

Աղերն անգույն են, քլորիդը, սուլֆատը, նիտրատը ջրում լուծելի են, ֆտորիդը, կարբոնատը և ֆոսֆատը՝ անլուծելի։

Գադոլինիումը միացություններ է առաջացնում նաև ոչ մետաղների և մետաղների հետ։

 Իզոտոպներ 
Բնության մեջ գտնվում են գադոլինիումի 152, 154, 155, 156, 157, 158 և 160 զանգվածի թվերով կայուն իզոտոպներ։ Արհեստականորեն ստացվել են 145-161 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից երեքը (148, 149 և 150 զանգվածի թվերով) α-ճառագայթիչներ են։

 Իզոտոպ Կյանքի տևողություն  Քայքայման էներգիան ՄէՎ  Սպին  Քայքայում (en)  հաճախականություն %137Gd  7 s  8, 8   K/β+ = 100   139Gd  4, 9 s  7, 7 (K/β+), 6, 3 (β+p)  9/2−  K/β+ = ?, β+p = ?   140Gd  15, 8 s  5, 5  0+  K/β+ = 100   141Gd  14 s  7, 2 (K/β+), 4, 9 (Kp)  (1/2+)  K/β+ = 100, Kp = 0, 03   141m1Gd  24, 5 s  7, 578 (K/β+), 0, 378 (IT)  (11/2−)  K/β+ = 89, IT = 11   142Gd  70, 2 s  4, 5  0+  K/β+ = 100   143Gd  39 s  6, 01  (1/2) +  K/β+ = 100, Kp < 0, 001   143m1Gd  112 s  6, 163  (11/2−)  K/β+ = 100   144Gd  4, 5 min  3, 74  0+  K/β+ = 100   145Gd  23, 0 min  5, 05  1/2+  K/β+ = 100   145m1Gd  85 s  0, 749 (IT), 5, 799 (K/β+)  11/2−  IT = 94, 3, K/β+ = 5, 7   146Gd  48, 27 d  1, 030  0+  K = 100   147Gd  38, 06 h  2, 187  7/2−  K/β+ = 100   148Gd  74, 6 a  3, 271  0+  α = 100   149Gd  9, 28 d  1, 314 (K/β+), 3, 100 (α)  7/2−  K/β+ = 100, α = 4, 3 × 10−4   150Gd  1, 79 × 106 a  2, 809  0+  α = 100   151Gd  124 d  0, 464 (K), 2, 653 (α)  7/2−  K = 100, α ≈ 8 × 10−7   152Gd 1, 08 × 1014 a  2, 205  0+  α = 100  0, 20153Gd  240, 4 d  0, 485  3/2−  K = 100   154Gd stabil   0+     2, 18155Gd  stabil   3/2−     14, 80155m1Gd  31, 97 ms  0, 121  11/2−  IT = 100   156Gd  stabil   0+     20, 47157Gd stabil   3/2−     15, 65158Gd  stabil   0+     24, 84159Gd  18, 479 h  0, 971  3/2−  β− = 100   160Gd ≥ 1, 3 × 1021 a   0+  ββ = ?  21, 86161Gd  3, 66 min  1, 956  5/2−  β− = 100   162Gd  8, 4 min  1, 39  0+  β− = 100   163Gd  68 s  3, 1  (5/2−)  β− = 100   164Gd  45 s  2, 3  0+  β− = 100   

 Կիրառություն 
Գադոլինիումը ջերմային նեյտրոնների զավթման հատվածքով (70000 բառն) գերազանցում է հայտնի բոլոր տարրերին և կիրառվում միջուկային ռեակտորներում։

Գադոլինիումի որոշ աղեր, օրինակ՝ Gd2(SO4)3•8H2O, կիրառվում են գերցածր ջերմաստիճաններ (բացարձակ զրոյին մոտ) ստանալու համար։

 Տես նաև 
 Պարբերական աղյուսակ

 Ծանոթագրություններ 

 Արտաքին հղումներ 
 Գադոլինիում Webelements-ում
 Գադոլինիումը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում

Կատեգորիա:Գադոլինիում
Կատեգորիա:Լանթանոիդներ