जादुई दुर्लभ पृथ्वी तत्व: थुलियम

को परमाणु संख्याथ्युलियम तत्व69 छ र यसको परमाणु वजन 168.93421 छ।पृथ्वीको क्रस्टमा रहेको सामग्री 100000 को दुई तिहाई हो, जुन दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू मध्ये सबैभन्दा कम प्रचुर मात्रामा तत्व हो।यो मुख्यतया सिलिको बेरिलियम य्ट्रिअम अयस्क, कालो रेयर अर्थ गोल्ड अयस्क, फस्फोरस य्ट्रियम अयस्क र मोनाजाइटमा पाइन्छ।मोनाजाइटमा दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको द्रव्यमान अंश सामान्यतया 50% पुग्छ, थुलियम 0.007% को लागि लेखांकनको साथ।प्राकृतिक स्थिर आइसोटोप थुलियम 169 मात्र हो। उच्च-तीव्रता पावर उत्पादन प्रकाश स्रोतहरू, लेजरहरू, उच्च-तापमान सुपरकन्डक्टरहरू, र अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

इतिहास खोज्दै

द्वारा पत्ता लगाइएको: PT Cleve

1878 मा पत्ता लाग्यो

मोसान्डरले 1842 मा एर्बियम पृथ्वी र टर्बियम पृथ्वीलाई yttrium पृथ्वीबाट अलग गरेपछि, धेरै रसायनशास्त्रीहरूले ती तत्वहरूको शुद्ध अक्साइडहरू होइनन् भनेर पहिचान गर्न र निर्धारण गर्न वर्णक्रमीय विश्लेषण प्रयोग गरे, जसले रसायनशास्त्रीहरूलाई तिनीहरूलाई अलग गर्न जारी राख्न प्रोत्साहित गर्यो।छुट्टिए पछियटरबियम अक्साइडरस्क्यान्डियम अक्साइडअक्सिडाइज्ड बेटबाट, क्लिफले 1879 मा दुईवटा नयाँ एलिमेन्टल अक्साइडहरू छुट्याए। तिनीहरूमध्ये एउटाको नाम थुलिअम राखिएको थियो जसमा क्लिफको जन्मभूमि स्क्यान्डिनेभियन प्रायद्वीप (थुलिया) को सम्झनामा राखिएको थियो, तत्व प्रतीक Tu र अहिले Tm।थुलियम र अन्य दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको खोज संग, दुर्लभ पृथ्वी तत्व खोज को तेस्रो चरण को आधा पूरा भएको छ।

इलेक्ट्रोन कन्फिगरेसन

इलेक्ट्रोन कन्फिगरेसन
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13

धातु

थ्युलियमलचकता भएको चाँदीको सेतो धातु हो र यसको नरम बनावटको कारण चक्कुले खोल्न सकिन्छ;पिघलने बिन्दु 1545 ° C, उम्लने बिन्दु 1947 ° C, घनत्व 9.3208।

थुलियम हावामा अपेक्षाकृत स्थिर छ;थ्युलियम अक्साइडहल्का हरियो क्रिस्टल हो।साल्ट (डिभ्यालेन्ट नुन) अक्साइडहरू सबै हल्का हरियो रंगका हुन्छन्।

आवेदन

यद्यपि थ्युलियम एकदम दुर्लभ र महँगो छ, यो अझै पनि विशेष क्षेत्रहरूमा केही अनुप्रयोगहरू छन्।

उच्च तीव्रता निर्वहन प्रकाश स्रोत

थुलियम प्रायः उच्च-तीव्रता डिस्चार्ज प्रकाश स्रोतहरूमा उच्च-शुद्धता हलाइड्स (सामान्यतया थुलियम ब्रोमाइड) को रूपमा प्रस्तुत गरिन्छ, थुलियमको स्पेक्ट्रमको उपयोग गर्ने उद्देश्यले। 

लेजर

तीन डोपेड yttrium एल्युमिनियम गार्नेट (Ho: Cr: Tm: YAG) ठोस-स्टेट पल्स लेजर थुलियम आयन, क्रोमियम आयन, र yttrium एल्युमिनियम गार्नेटमा होल्मियम आयन प्रयोग गरेर उत्पादन गर्न सकिन्छ, जसले 2097 nm को तरंग लम्बाइ उत्सर्जन गर्न सक्छ;यो व्यापक रूपमा सैन्य, चिकित्सा, र मौसम विज्ञान क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ।थुलिअम डोपेड yttrium एल्युमिनियम गार्नेट (Tm: YAG) ठोस-स्टेट पल्स लेजर द्वारा उत्सर्जित लेजरको तरंगदैर्ध्य 1930 nm देखि 2040 nm सम्म हुन्छ।टिस्युको सतहमा पृथकीकरण धेरै प्रभावकारी हुन्छ, किनकि यसले हावा र पानी दुवैमा धेरै गहिरो हुनबाट जोगाउन सक्छ।यसले थुलिअम लेजरहरूलाई आधारभूत लेजर शल्यक्रियामा प्रयोगको लागि ठूलो क्षमता बनाउँछ।थुलियम लेजर यसको कम ऊर्जा र प्रवेश शक्तिको कारण टिश्यू सतहहरू हटाउन धेरै प्रभावकारी छ, र गहिरो घाउहरू बिना जम्मा गर्न सक्छ।यसले थुलिअम लेजरहरूलाई लेजर शल्यक्रियामा प्रयोगको लागि ठूलो सम्भावना बनाउँछ

थ्युलियम डोपेड लेजर

एक्स-रे स्रोत

उच्च लागतको बावजुद, थुलियम युक्त पोर्टेबल एक्स-रे उपकरणहरू आणविक प्रतिक्रियाहरूमा विकिरण स्रोतको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग हुन थालेका छन्।यी विकिरण स्रोतहरूको आयु लगभग एक वर्षको हुन्छ र चिकित्सा र दन्त निदान उपकरणको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, साथै मेकानिकल र इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरूका लागि दोष पत्ता लगाउने उपकरणहरू जुन जनशक्तिले पुग्न गाह्रो छ।यी विकिरण स्रोतहरूलाई महत्त्वपूर्ण विकिरण सुरक्षा आवश्यक पर्दैन - केवल थोरै मात्रामा सीसा आवश्यक हुन्छ।नजिकको दायरा क्यान्सर उपचारको लागि विकिरण स्रोतको रूपमा थुलियम 170 को प्रयोग बढ्दो रूपमा व्यापक हुँदै गइरहेको छ।यो आइसोटोपको आधा-जीवन 128.6 दिन र पर्याप्त तीव्रताका पाँच उत्सर्जन लाइनहरू छन् (7.4, 51.354, 52.389, 59.4, र 84.253 किलोइलेक्ट्रोन भोल्ट)।थ्युलियम 170 पनि सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने औद्योगिक विकिरण स्रोतहरू मध्ये एक हो।

उच्च तापमान superconducting सामाग्री

yttrium जस्तै, थ्युलियम पनि उच्च-तापमान सुपरकन्डक्टरहरूमा प्रयोग गरिन्छ।माइक्रोवेभ उपकरणहरूमा प्रयोग हुने सिरेमिक चुम्बकीय सामग्रीको रूपमा फेराइटमा थुलियमको सम्भावित उपयोग मूल्य छ।यसको अद्वितीय स्पेक्ट्रमको कारण, थुलियम स्क्यान्डियम जस्तै चाप बत्ती प्रकाशमा लागू गर्न सकिन्छ, र थुलियम प्रयोग गरेर चाप बत्तीहरू द्वारा उत्सर्जित हरियो प्रकाश अन्य तत्वहरूको उत्सर्जन रेखाहरूले कभर गरिने छैन।पराबैंगनी विकिरण अन्तर्गत नीलो प्रतिदीप्ति उत्सर्जन गर्ने क्षमताको कारण, थुलियमलाई यूरो बैंक नोटहरूमा नक्कली विरोधी प्रतीकको रूपमा पनि प्रयोग गरिन्छ।थुलियमसँग थपिएको क्याल्सियम सल्फेटद्वारा उत्सर्जित नीलो प्रतिदीप्तिलाई विकिरण खुराक पत्ता लगाउन व्यक्तिगत मात्रामा प्रयोग गरिन्छ।

अन्य अनुप्रयोगहरू

यसको अद्वितीय स्पेक्ट्रमको कारणले, थुलियमलाई स्क्यान्डियम जस्तै चाप बत्तीको प्रकाशमा लागू गर्न सकिन्छ, र थुलियम युक्त चाप बत्तीहरूद्वारा उत्सर्जित हरियो बत्ती अन्य तत्वहरूको उत्सर्जन रेखाहरूले ढाक्दैन।

थुलियमले पराबैंगनी विकिरण अन्तर्गत नीलो प्रतिदीप्ति उत्सर्जन गर्दछ, यसलाई यूरो नोटहरूमा नक्कली विरोधी प्रतीकहरू मध्ये एक बनाउँछ।

UV विकिरण अन्तर्गत यूरो, स्पष्ट विरोधी-नक्कली चिन्हहरू देखिने