稀土元素中最特殊的元素,磁化制冷钆可以接

说了这么多的稀土元素,今天的主角钆依旧是稀土元素中的一员,这个元素的读音是ga,二声。其实,在众多的稀土元素中,钆是最特殊的一位,究竟特殊在哪里呢?我们一起来看一下吧。

最特殊的元素

钆为银白色金属,有延展性,熔点°C,沸点°C,密度7.克/厘米sup3;。钆在室温下有磁性。

钆在干燥空气中比较稳定,在湿空气中失去光泽;钆有最高的热中子俘获面,可用作反应堆控制材料和防护材料;用钆盐经磁化制冷可获得接近绝对零度的超低温。钆在现代技术革新中将起重要作用。

钆能与水缓慢反应;溶于酸形成相应的盐。

在潮湿的空气中变晦暗。溶于酸,不溶于水。氧化物为白色粉状。盐类无色。有良好的超导电性能、高磁矩及室温居里点等特殊性能。

钆的用途

钆的重要性质是7个轨道上每个轨道有一个电子,是稀土元素中最大数的不成对电子。依存这个不成对电子的磁力矩最大,可以期待这个特性能够被有效利用。

在医疗应用方面,钆-二乙烯二胺五醋酸(DTPA)的络合物,正好可以像X射线造影剂钡那样,作为MRI(磁共振成像诊断)的画面浓淡的调节剂来使用。也就是利用钆周围的水受到钆原子核磁场力矩的影响,显示出和没有受到影响的水性质不同这一点,使用对照画面,有利于病情的诊断。

工业领域:已经为人所熟知的被称为磁冷冻的工业技术,就是将受到磁场作用变为磁铁时发热,撤掉磁场磁性消失时吸热的性质用于冷却的利用。可以制造小型高效的制冷器。在磁泡记忆装置中,使用钆-钾-石榴石作为媒体物质。磁泡记忆就是在物质的垂直方向上加上磁场,使其变成了圆筒状的磁场,把磁场加强,不久就产生这个磁场消失的现象。利用磁泡记忆装置可以存储信息,一般被用于信息收藏。

钆的其他用途是与铽和镝一样用于光纤、光盘。光磁记录是用光来代替磁读取磁化处和未被磁化处,具有高密度,可改写记录的特征。

核能领域:在原子能工业中,利用铕和钆的同位素的中子吸收截面大的特性,作轻水堆和快中子增殖堆的控制棒和中子吸收剂。

利用钆是所有元素中对热中子强烈反应的特点,除用于原子反应堆的控制外,还可以将不可见中子用钆吸收并使之发光,作为在X线胶卷上感光的荧光化剂使用。

钆的用途还有:其水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振(NMR)成像信号。其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅网。在钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。可用作固态磁致冷介质。用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂,以保证核反应的安全。用作钐钴磁体的添加剂,以保证性能不随温度而变化。

另外,氧化钆与镧一起使用,有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。氧化钆还可用于制造电容器、x射线增感屏。在世界上正在努力开发钆及其合金在磁致冷方面的应用,现已取得突破性进展,室温下采用超导磁体、金属钆或其合金为致冷介质的磁冰箱已经问世。

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