Applicazioni del gadolinio metallico

Ilgadolinio è un metallo bianco-argento duttile. Ha un punto di fusione di 1313°C, un punto di ebollizione di 3266°C e una densità di 7,9004 g/cm. Grazie alle sue eccellenti proprietà fisiche e chimiche, il gadolinio metallico gode di un'ampia gamma di applicazioni in campo medico, industriale, dell'energia nucleare e in altri settori. In questo articolo, diamo uno sguardo più da vicino alleapplicazioni del gadolinio metallico.

Applicazioni del gadolinio metallico

1. Applicazioni del gadolinio in campo medico

Nelle applicazioni mediche, il complesso gadolinio-acido dietilendiammina pentaacetico (DTPA) può essere utilizzato come agente di contrasto per i raggi X e il bario come agente di regolazione dell'intensità della risonanza magnetica per immagini (MRI). In altre parole, l'acqua intorno al gadolinio è influenzata dalla forza del campo magnetico del nucleo di gadolinio, il che dimostra che la natura dell'acqua è diversa da quella dell'acqua non influenzata. L'uso di immagini di contrasto favorisce la diagnosi della malattia.

2. Applicazione del gadolinio nell'industria

Nel dispositivo di memoria magnetica a bolle d'aria, il gadolinio-potassio-garnet è utilizzato come materiale di supporto. La memoria magnetica a bolle d'aria consiste nell'aggiungere un campo magnetico nella direzione verticale della sostanza per trasformarla in un campo magnetico cilindrico. Rafforzando il campo magnetico, si verifica presto la scomparsa del campo magnetico. Il dispositivo di memoria a bolle magnetiche è in grado di memorizzare informazioni e viene generalmente utilizzato per la raccolta di informazioni.

Altri usi del gadolinio sono gli stessi del terbio e del disprosio per le fibre ottiche e i dischi ottici. La registrazione magneto-ottica è l'uso della luce per sostituire le parti magnetizzate e non magnetizzate della lettura magnetica. Ha le caratteristiche di alta densità e può essere riscritta e registrata.

3. Applicazione del gadolinio nell'energia nucleare

Nell'industria dell'energia atomica, la grande sezione d'urto di assorbimento dei neutroni degli isotopi di europio e gadolinio può essere utilizzata come barre di controllo e assorbitori di neutroni per i reattori ad acqua leggera e per i reattori fast breeder.

Tra tutti gli elementi, il gadolinio reagisce fortemente ai neutroni termici. Approfittando di questa caratteristica, il gadolinio può anche assorbire neutroni invisibili e farli emettere luce, che può essere utilizzata come agente fluorescente per pellicole fotosensibili a raggi X.

Usi specifici del gadolinio

1. Il suo complesso paramagnetico solubile in acqua può migliorare il segnale di imaging a risonanza magnetica nucleare (NMR) del corpo umano nel trattamento medico.
2. Il suo ossido di zolfo può essere utilizzato come griglia di matrice di un oscilloscopio a luminosità speciale e di uno schermo al fosforo a raggi X.
3. Il gadolinio nel granato di gallio gadolinio è un substrato singolo ideale per la memoria a bolle.
4. Quando non c'è la limitazione del ciclo di Carnot, può essere utilizzato come mezzo di refrigerazione magnetico solido.
5. Può essere utilizzato come inibitore per controllare il livello di reazione a catena delle centrali nucleari per garantire la sicurezza delle reazioni nucleari.
6. Può anche essere utilizzato come additivo per i magneti di samario cobalto per garantire che le prestazioni non cambino con la temperatura.
7. Inoltre, l'uso dell'ossido di gadolinio insieme al lantanio contribuisce a modificare la zona di vetrificazione e a migliorare la stabilità termica del vetro. L'ossido di gadolinio può essere utilizzato anche per produrre condensatori e schermi per intensificare i raggi X.
8. Il mondo sta ora lavorando duramente per sviluppare l'applicazione del gadolinio e delle sue leghe nella refrigerazione magnetica e sono stati fatti dei passi avanti. Sono stati realizzati frigoriferi magnetici che utilizzano magneti superconduttori, gadolinio metallico o loro leghe come mezzi di refrigerazione a temperatura ambiente.

Conclusioni

Vi ringraziamo per aver letto il nostro articolo e speriamo che possa aiutarvi a comprendere meglio le applicazioni del gadolinio metallico. Se volete saperne di più sul gadolinio metallico e sulle sue leghe, vi consigliamo di visitare Stanford Advanced Materials (SAM) per maggiori informazioni.

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