مفهوم الغادولينيوم
الغادولينيوم: هو عنصر من العناصر الكيميائيّة، نادر الوجود والاستخدام، يُرمز له بالرمز الكيميائيّ الخاص به”Gd”،عدده الذريّ يساوي”64″، يقع ضمن عناصر المجموعة الثالثة والدورة السادسة من الجدول الدوريّ، يتبع في تصنيفه إلى مجموعة اللانثانيدات.
يُعتبر الغادولينيوم من العناصر الثلاثية الأرضيّة نادرة الانتشار، يتكوّن هذا العنصر بشكلٍ رئيسيّ من الحديد المطاوع، لا يمكن العثور عليه مُنفرداً في الطبيعة، مما يعني أنّه يرتبط بمجموعة من المعادن الأخرى، كما أنّه لا يوجد إلّا بشكلٍ مؤكسد.
حقائق عن عنصر الغادولينيوم
- يتعرّض هذا العنصر كغيره من العناصر إلى عمليّات فصل وتنقيّة، ولكن لايمكن أن يتم تنقيته بشكلٍ كامل؛ مما يعني أنّه سيبقى حاويّاً على مجموعة من الشوائب خاصةً الأتربة.
- تم اكتشاف هذا العنصر بفعل عمليّة التحليل الطيفيّ، كما أنّه يعود في تسميته إلى أحد المعادن التي يوجد فيها وهو معدن الجادولينيت المعدنيّ والذي يعود أيضاً في تسميته إلى إسم العالم الذي قام باكتشافه.
- هذا وقد تُعتبر مركبات الغادولينيوم أقل ضرراً وسمّيةً مُقارنةً بمركبات باقي العناصر، ولكن وبالرغم من قلة ضررها وخطرها فإنّه يجب توخي الحذر عند استخدامها خوفاً من الإصابة بأمراض وأعراض لم تكن مُتوقعة، ومن أشهر مركبات هذا العنصر هي مركبات الفلوريدات والكلوريدات والبروميدات إضافةً إلى مركبات الأكسيدات والكبريتيدات وغيرها العديد من المركبات المعروفة.
- يعتبر الغادولينيوم أحد اللانثانيدات الذي يظهر فيها تأثير كيري المغناطيسي بشكل ملحوظ. يمكن استخدامه في تقنيات التبريد المغناطيسي وفي صناعة الأقراص المغناطيسية.
- يستخدم الغادولينيوم في صور الرنين المغناطيسي (MRI)، حيث يُستخدم كعامل تعزيز للحصول على صور دقيقة للأنسجة الداخلية في الجسم. تلك الصور تساعد الأطباء في تشخيص الأمراض بشكل أكثر دقة.
- يحتوي الغادولينيوم على إشعاعات نووية ذات استقرار جيد، مما يجعله مفيدًا في تصدير التلوث النووي وتحسين جودة الوقود النووي.
- يُستخدم الغادولينيوم في الأبحاث العلمية والتقنيات النووية الأخرى. يمتلك العنصر خصائصًا فريدة تجعله قيمًا في عدة تطبيقات تكنولوجية.
- تم اكتشاف الغادولينيوم في عام 1880م من قبل العالم الفرنسي جان تشارلز جاليسيوت. وتم اكتشافه بين خامات اليتريوم النادرة.
- يتمتع الغادولينيوم بخصائص مميزة تجعله مهمًا في مجالات متعددة، واستمرار الأبحاث يمكن أن يكشف عن تطبيقات جديدة ومفيدة لهذا العنصر.
خصائص الغادولينيوم
- يمتاز بليونته وهشاشته.
- قادر على مُقاومة الاكسدة.
- له القدرة على تكوين أيونات ثلاثيّة التكافؤ.
- يرتبط بشكلٍ رئيسيّ مع معدن الفلورسنت.
- يحتوي على مجموعة من الاملاح الخاصة به والتي تُميّزه عن غيره من العناصر.
- سريع الذوبان في الماء.
- يمتلك عدداً كبيراً من المركبات.
- يمتاز بمغناطيسيته المُسايرة.
- له نظاماً بلوريّاً سداسي الشكل.
- كهروسلبيته مُنخفضة.
- مقاومته الكهربائيّة عاليّة نوعاً ما.
- يظهر عادةً فيا لحالة الصلبة.
- له نقاط انصهار وغليان ثابتات.
- وزنه الذري عالي.
- يمتاز بلوّنه الأبيض الذي يميل في أغلب الأحيان إلى الفضيَ، كم اأنّ معظم مركباته تكون عديمة اللون.
- يمتاز بقوته المغناطيسيّة الكبيرة خاصةً عند وجوده ضمن درجات حرارة الغرفة.
أماكن تواجد الغادولينيوم
ينتشر هذا العنصر كغيره من العناصر في العديد من مناطق ودول العالم، حيث أنّه ينتشر وبشكلٍ رئيسيّ في سوسيرا والتي تُعتبر المدينة الأولى التي تقوم بانتاج الغادولينوم وبكميّات كبيرة، إلى جانب انتشاره في كل من كندا وروسيا واليابانوالصين.
هذا وقد يتواجد عنصر الغادولينيوم بنسب مُتفاوتة نوعاً ما في مجموعة من المعادن والمواد المُنتشرة على سطح الأرض ومن هذه المعادن معدن المونازيت والبستناسيت، إضافةً غلى وجوده ولكن بنسب ضئيلة جداً في معدن الكادولينيت.
أمّا عن كيفيّة انتاج هذا العنصر فإلى جانب القيام بعمليّة التحلُّل الطيفيّ، يتم اللجوء إلى تقنيّات التبادل الأيوني وعمليّات الإستخراج المُتنوعة، كما أنّه ومن المُمكن أن يتم تحضير هذا العنصر عن طريق القيام بعمليّة اختزال لفلوريداته اللامائيّة وهي عمليّة لا تتم إلا بوجود عنصر الكالسيوم المعدنيّ.
استخدامات الغادولينيوم
- يتم استخدامه في صناعة أنواع مُتعددة من السبائك.
- يدخل في صناعة العديد من القضبان التي تتحكم في حدوث المُفاعلات النوويّة؛ وذلك نظراً لكونه قادر على امتصاص العديد من النيوترونات.
- يتم استخدامه بشكلٍ قليل في صناعة أجهزة التلفاز المُلونة، إلى جانب استخدامه في عنصار أشباه الموصلات.
- يدخل في أغلب الأحيان في عمليّات الليزر.
- يتم استخدامه في عمليات التصوير بالرنين المغناطيسيّ.
- يمكن استخدام بعض من أملاح هذا العنصر كفسفور في العديد من المجالات والتطبيقات.
