ჯადოსნური იშვიათი დედამიწის ელემენტი: ტულიუმი

ატომური რაოდენობატულიუმის ელემენტიარის 69, ხოლო მისი ატომური წონაა 168.93421. დედამიწის ქერქში არსებული შინაარსი 100000-ია ორი მესამედი, რაც ყველაზე ნაკლებად უხვი ელემენტია იშვიათ დედამიწის ელემენტებს შორის. იგი ძირითადად არსებობს Silico Beryllium yttrium საბადოში, შავი იშვიათი დედამიწის ოქროს საბადოში, ფოსფორის yttrium საბადოზე და მონაზიტზე. იშვიათი დედამიწის ელემენტების მასობრივი ფრაქცია მონაზიტში ზოგადად აღწევს 50%-ს, ხოლო ტულიუმი 0.007%-ს შეადგენს. ბუნებრივი სტაბილური იზოტოპი მხოლოდ Thulium 169. ფართოდ გამოიყენება მაღალი ინტენსივობის ელექტროენერგიის წარმოქმნის მსუბუქი წყაროები, ლაზერები, მაღალი ტემპერატურის სუპერგამტარები და სხვა სფეროები.

ისტორიის აღმოჩენა

აღმოაჩინა: Pt Cleve

აღმოაჩინა 1878 წელს

მას შემდეგ, რაც 1842 წელს Mosselder- მა ერბიუმის დედამიწა და ტერბიუმის დედამიწა დაშორდა Yttrium Earth- დან, ბევრმა ქიმიკოსმა გამოიყენა სპექტრული ანალიზი იმის დასადგენად და დასადგენად, რომ ისინი არ იყვნენ ელემენტის სუფთა ოქსიდები, რამაც ქიმიკოსები მოუწოდა გააგრძელონ მათი განცალკევება. განცალკევების შემდეგytterbium ოქსიდიდასკანდიუმის ოქსიდიდაჟანგული სატყუარასგან, კლიფმა გამოყო ორი ახალი ელემენტარული ოქსიდი 1879 წელს. ერთ -ერთ მათგანს დაასახელა თულიუმი, რომ ხსენებულიყო კლიფის სამშობლო სკანდინავიის ნახევარკუნძულზე (ტულია), ელემენტის სიმბოლო Tu და ახლა TM. ტულიუმისა და დედამიწის სხვა იშვიათი ელემენტების აღმოჩენით, დედამიწის იშვიათი ელემენტის აღმოჩენის მესამე ეტაპის მეორე ნახევარი დასრულებულია.

ელექტრონის კონფიგურაცია

ელექტრონის კონფიგურაცია
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F13

ლითონი

ტულიუმიარის ვერცხლის თეთრი ლითონი, რომელსაც აქვს ductility და მისი რბილი ტექსტურის გამო შეიძლება მოჭრილიყო დანით; დნობის წერტილი 1545 ° C, დუღილის წერტილი 1947 ° C, სიმკვრივე 9.3208.

ტულიუმი შედარებით სტაბილურია ჰაერში;ტულიუმის ოქსიდიარის ღია მწვანე კრისტალი. მარილი (დივალენტური მარილი) ოქსიდები ყველა ღიაა მწვანე ფერით.

გამოყენება

მიუხედავად იმისა, რომ ტულიუმი საკმაოდ იშვიათი და ძვირია, მას მაინც აქვს გარკვეული პროგრამები სპეციალურ სფეროებში.

მაღალი ინტენსივობის გამონადენის სინათლის წყარო

ტულიუმი ხშირად შედის მაღალი ინტენსივობის გამონადენის შუქის წყაროებში მაღალი სიწმინდის ჰალოიდების სახით (ჩვეულებრივ, ტულიუმის ბრომიდი), თულიუმის სპექტრის გამოყენების მიზნით. 

ლაზერი

მყარი მდგომარეობის პულსის ლაზერის წარმოქმნა შესაძლებელია სამი დოპედური yttrium yttrium alumin (ho: tm: yag) მყარი მდგომარეობის პულსის ლაზერის წარმოქმნა ტულიუმის იონის, ქრომის იონის და ჰოლმიუმის იონის გამოყენებით, რომელსაც შეუძლია გამოიტანოს ტალღის სიგრძე 2097 ნმ; იგი ფართოდ გამოიყენება სამხედრო, სამედიცინო და მეტეოროლოგიურ სფეროებში. ტულიუმის დოპედის yttrium alumin garnet (TM: YAG) მყარი მდგომარეობის პულსის ლაზერის მიერ გამოსხივებული ლაზერის სიგრძე 1930 ნმ-დან 2040 ნმ-მდე მერყეობს. ქსოვილების ზედაპირზე აბლაცია ძალზე ეფექტურია, რადგან ამან შეიძლება ხელი შეუშალოს შედედებას ძალიან ღრმად, როგორც ჰაერში, ასევე წყალში. ეს ხდის ტულიუმის ლაზერებს დიდი პოტენციალი აქვთ გამოყენებისთვის ძირითადი ლაზერული ქირურგიაში. Thulium ლაზერი ძალიან ეფექტურია ქსოვილის ზედაპირებზე, მისი დაბალი ენერგიისა და შეღწევის ენერგიის გამო, და შეუძლია კოაგულაცია ღრმა ჭრილობების გარეშე. ეს ქმნის ტულიუმის ლაზერებს ლაზერული ოპერაციის დროს გამოყენების დიდი პოტენციალი აქვთ

Thulium doped ლაზერი

რენტგენის წყარო

მაღალი ღირებულების მიუხედავად, პორტატული რენტგენის მოწყობილობები, რომლებიც შეიცავს Thulium- ს, დაიწყო ფართოდ გამოყენებული, როგორც რადიაციული წყაროები ბირთვულ რეაქციებში. ამ სხივების წყაროებს აქვთ დაახლოებით ერთი წლის სიცოცხლის ხანგრძლივობა და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სამედიცინო და სტომატოლოგიური დიაგნოსტიკური საშუალებები, ასევე დეფექტების გამოვლენის საშუალებები მექანიკური და ელექტრონული კომპონენტებისთვის, რომელთა მიღწევა რთულია ადამიანური ენერგიით. ამ რადიაციული წყაროები არ საჭიროებს მნიშვნელოვან რადიაციულ დაცვას - საჭიროა მხოლოდ მცირე რაოდენობით ტყვიის. Thulium 170, როგორც რადიაციული წყაროს, ახლო დიაპაზონის კიბოს მკურნალობისთვის, უფრო ფართოდ გავრცელებულია. ამ იზოტოპს აქვს ნახევარგამოყოფის პერიოდი 128.6 დღის განმავლობაში და მნიშვნელოვანი ინტენსივობის ხუთი ემისიის ხაზი (7.4, 51.354, 52.389, 59.4 და 84.253 კილოელექტრონული ვოლტი). Thulium 170 ასევე არის ოთხი ყველაზე ხშირად გამოყენებული სამრეწველო რადიაციული წყარო.

მაღალი ტემპერატურის სუპერგამტარი მასალები

Yttrium- ის მსგავსად, ტულიუმი ასევე გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის სუპერგამტარებში. Thulium– ს აქვს პოტენციური გამოყენების მნიშვნელობა ფარიტში, როგორც კერამიკული მაგნიტური მასალა, რომელიც გამოიყენება მიკროტალღურ მოწყობილობებში. მისი უნიკალური სპექტრის გამო, ტულიუმი შეიძლება გამოყენებულ იქნას რკალის ნათურის განათებაზე, როგორიცაა სკანდიუმი, ხოლო თულიუმის გამოყენებით რკალის ნათურების მიერ გამოსხივებული მწვანე შუქი არ დაფარული იქნება სხვა ელემენტების ემისიის ხაზებით. ულტრაიისფერი გამოსხივების ქვეშ ლურჯი ფლუორესცენტის გამოსხივების უნარის გამო, ტულიუმი ასევე გამოიყენება, როგორც ევრო ბანკნოტებში ერთ-ერთი ანტი-საცავის სიმბოლო. ტულიუმით დამატებული კალციუმის სულფატის მიერ გამოსხივებული ლურჯი ფლუორესცენტი გამოიყენება პირად დოზიმეტრიაში რადიაციული დოზის გამოვლენისთვის.

სხვა პროგრამები

მისი უნიკალური სპექტრის გამო, ტულიუმი შეიძლება გამოყენებულ იქნას რკალის ნათურის განათებაში, როგორიცაა სკანდიუმი, ხოლო თულიუმის შემცველი რკალის ნათურებით გამოსული მწვანე შუქი არ დაფარული იქნება სხვა ელემენტების ემისიის ხაზებით.

Thulium ასხივებს ლურჯ ფლუორესცენტს ულტრაიისფერი გამოსხივების ქვეშ, რაც მას ევრო ბანკნოტებში ერთ-ერთი საწინააღმდეგო სიმბოლო გახდის.

ევრო ულტრაიისფერი დასხივების ქვეშ