Сиқырлы сирек жер элементі: Тулий

атомдық нөмірітулий элементі69 және оның атомдық салмағы 168,93421. Жер қыртысындағы мазмұн 100000-ның үштен екісін құрайды, бұл сирек жер элементтерінің ішіндегі ең аз таралған элемент. Ол негізінен кремний-бериллий иттрий кенінде, қара сирек жер алтын кенінде, фосфор иттрий кенінде және монацитте кездеседі. Монациттегі сирек жер элементтерінің массалық үлесі жалпы алғанда 50% жетеді, ал тулий 0,007% құрайды. Табиғи тұрақты изотоп тек тулий 169 болып табылады. Жоғары қарқынды энергия өндіруші жарық көздерінде, лазерлерде, жоғары температуралы асқын өткізгіштерде және басқа салаларда кеңінен қолданылады.

微信截图_20230825164700

Тарихты ашу

Ашқан: ПТ Клив

1878 жылы ашылған

1842 жылы Моссандер эрбий жерін және тербий жерді иттрий жерінен бөлгеннен кейін көптеген химиктер олардың элементтің таза оксидтері емес екенін анықтау және анықтау үшін спектрлік талдауды қолданды, бұл химиктерді оларды бөлуді жалғастыруға ынталандырды. Бөлінгеннен кейіниттербий оксидіжәнескандий оксидіқышқылданған жемнен Клифф 1879 жылы екі жаңа элементтік оксидтерді бөлді. Олардың бірі Скандинавия түбегіндегі (Тулия) Клиффтің туған жерін еске алу үшін Тулий деп аталды, элемент символы Tu және қазір Tm. Тулий мен басқа да сирек жер элементтерінің ашылуымен сирек жер элементтерін ашудың үшінші кезеңінің екінші жартысы аяқталды.

Электрондық конфигурация
640
Электрондық конфигурация
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13

Металл

Тулийикемділігі бар күміс ақ түсті металл болып табылады және оның жұмсақ құрылымына байланысты пышақпен кесуге болады; Балқу температурасы 1545°С, қайнау температурасы 1947°С, тығыздығы 9,3208.

Тулий ауада салыстырмалы түрде тұрақты;Тулий оксидіашық жасыл түсті кристалл болып табылады. Тұз (екі валентті тұз) оксидтерінің барлығы ашық жасыл түсті.

 

Тулий

 

Қолданба

Тулий өте сирек және қымбат болғанымен, оның әлі де арнайы салаларда қолданылуы бар.

Жоғары қарқынды разрядтық жарық көзі

Тулий көбінесе тулий спектрін пайдалану мақсатында жоғары таза галогенидтер (әдетте тулий бромиді) түрінде жоғары қарқынды разрядты жарық көздеріне енгізіледі. 

Лазер

Үш легирленген иттрий алюминий гранатасы (Ho: Cr: Tm: YAG) қатты күйдегі импульстік лазерді иттрий алюминий гранатында 2097 нм толқын ұзындығын шығара алатын тулий ионын, хром ионын және гольмий ионын пайдалану арқылы жасауға болады; Ол әскери, медициналық және метеорологиялық салаларда кеңінен қолданылады. Тулий қоспасы бар иттрий алюминий гранатасы (Tm: YAG) қатты күйдегі импульстік лазер шығаратын лазердің толқын ұзындығы 1930 нм-ден 2040 нм-ге дейін ауытқиды. Тіндердің бетіндегі абляция өте тиімді, өйткені ол ұюдың ауада да, суда да тым терең болуына жол бермейді. Бұл тулий лазерлерін негізгі лазерлік хирургияда қолдану үшін үлкен әлеуетке ие етеді. Тулий лазері төмен энергия мен ену қабілетіне байланысты тіндердің беттерін абляциялауда өте тиімді және терең жараларды тудырмай коагуляция жасай алады. Бұл тулий лазерлерін лазерлік хирургияда қолдану үшін үлкен әлеуетке ие етеді

тулий қолдану

Тулий қосылған лазер

Рентген сәулесінің көзі

Бағасы жоғары болғанымен, құрамында тулий бар портативті рентген аппараттары ядролық реакцияларда сәулелену көзі ретінде кеңінен қолданыла бастады. Бұл сәулелену көздерінің қызмет ету мерзімі шамамен бір жылды құрайды және оларды медициналық және стоматологиялық диагностикалық құралдар ретінде, сондай-ақ жұмыс күші қол жеткізу қиын механикалық және электрондық компоненттердің ақауларын анықтау құралдары ретінде пайдалануға болады. Бұл сәулелену көздері айтарлықтай радиациялық қорғанысты қажет етпейді – қорғасынның аз ғана мөлшері қажет. Тулий 170-ті жақын қашықтықтағы қатерлі ісіктерді емдеу үшін сәулелену көзі ретінде қолдану барған сайын кең таралуда. Бұл изотоптың жартылай ыдырау периоды 128,6 күн және айтарлықтай қарқындылықтағы бес сәуле шығару сызығы (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 және 84,253 килоэлектрон вольт) бар. Тулий 170 сонымен қатар өнеркәсіптік сәулеленудің ең жиі қолданылатын төрт көзінің бірі болып табылады.

Жоғары температуралы асқын өткізгіш материалдар

Итрий сияқты тулий де жоғары температуралы асқын өткізгіштерде қолданылады. Тулийдің микротолқынды пеш жабдығында қолданылатын керамикалық магниттік материал ретінде ферритте әлеуетті пайдалану құндылығы бар. Бірегей спектрінің арқасында тулийді скандий сияқты доғалық шамды жарықтандыруға қолдануға болады, ал тулийді қолданатын доғалық шамдар шығаратын жасыл жарық басқа элементтердің сәуле шығару сызықтарымен жабылмайды. Ультракүлгін сәулелену кезінде көгілдір флуоресценцияны шығару қабілетіне байланысты тулий еуро банкноттарында жалған ақша жасауға қарсы белгілердің бірі ретінде де қолданылады. Тулий қосылған кальций сульфаты шығаратын көк флуоресценция сәулелену дозасын анықтау үшін жеке дозиметрияда қолданылады.

Басқа қолданбалар

Бірегей спектрінің арқасында тулийді скандий сияқты доғалық шамды жарықтандыруда қолдануға болады, ал тулийі бар доғалық шамдар шығаратын жасыл жарық басқа элементтердің сәулелену сызықтарымен жабылмайды.

Тулий ультракүлгін сәулелену кезінде көк флуоресценцияны шығарады, бұл оны еуро банкноттарындағы жалған ақшаға қарсы белгілердің біріне айналдырады.

640

Ультракүлгін сәулелену кезінде еуро, контрафактілікке қарсы айқын белгілері көрінеді


Жіберу уақыты: 25 тамыз 2023 ж