മാന്ത്രിക അപൂർവ ഭൂമി മൂലകം: തൂലിയം

ആറ്റോമിക നമ്പർതൂലിയം മൂലകം69 ഉം അതിന്റെ ആറ്റോമിക് ഭാരം 168.93421 ഉം ആണ്. ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിലെ ഉള്ളടക്കം 100000 ന്റെ മൂന്നിൽ രണ്ട് ഭാഗമാണ്, ഇത് അപൂർവ ഭൗമ മൂലകങ്ങളിൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സമൃദ്ധമായ മൂലകമാണ്. ഇത് പ്രധാനമായും സിലിക്കോ ബെറിലിയം യിട്രിയം അയിര്, കറുത്ത അപൂർവ ഭൂമി സ്വർണ്ണ അയിര്, ഫോസ്ഫറസ് യിട്രിയം അയിര്, മോണാസൈറ്റ് എന്നിവയിൽ കാണപ്പെടുന്നു. മോണാസൈറ്റിലെ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ പിണ്ഡം സാധാരണയായി 50% വരെ എത്തുന്നു, തൂലിയം 0.007% ആണ്. സ്വാഭാവിക സ്ഥിരതയുള്ള ഐസോടോപ്പ് തൂലിയം 169 മാത്രമാണ്. ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള വൈദ്യുതി ഉൽ‌പാദന പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ, ലേസറുകൾ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ചരിത്രം കണ്ടെത്തുന്നു

കണ്ടെത്തിയത്: പി.ടി. ക്ലീവ്

1878 ൽ കണ്ടെത്തി

1842-ൽ മൊസാണ്ടർ എർബിയം എർത്തും ടെർബിയം എർത്തും യിട്രിയം എർത്തിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്തിയതിനുശേഷം, പല രസതന്ത്രജ്ഞരും അവ ഒരു മൂലകത്തിന്റെ ശുദ്ധമായ ഓക്സൈഡുകളല്ലെന്ന് തിരിച്ചറിയാനും നിർണ്ണയിക്കാനും സ്പെക്ട്രൽ വിശകലനം ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് രസതന്ത്രജ്ഞരെ അവയെ വേർതിരിക്കുന്നത് തുടരാൻ പ്രേരിപ്പിച്ചു.യിറ്റെർബിയം ഓക്സൈഡ്ഒപ്പംസ്കാൻഡിയം ഓക്സൈഡ്1879-ൽ ക്ലിഫ് ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്ത ഭോഗത്തിൽ നിന്ന് രണ്ട് പുതിയ മൂലക ഓക്സൈഡുകൾ വേർതിരിച്ചു. സ്കാൻഡിനേവിയൻ പെനിൻസുലയിലെ (തുലിയ) ക്ലിഫിന്റെ മാതൃരാജ്യത്തിന്റെ സ്മരണയ്ക്കായി അവയിലൊന്നിന് തുലിയം എന്ന് പേരിട്ടു, ടു എന്ന മൂലക ചിഹ്നവും ഇപ്പോൾ ടിഎം എന്ന മൂലകവും ഉപയോഗിച്ചു. തുലിയത്തിന്റെയും മറ്റ് അപൂർവ ഭൗമ മൂലകങ്ങളുടെയും കണ്ടെത്തലോടെ, അപൂർവ ഭൗമ മൂലക കണ്ടെത്തലിന്റെ മൂന്നാം ഘട്ടത്തിന്റെ മറ്റേ പകുതി പൂർത്തിയായി.

ഇലക്ട്രോൺ കോൺഫിഗറേഷൻ

ഇലക്ട്രോൺ കോൺഫിഗറേഷൻ
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13

ലോഹം

തുലിയംവെള്ളി നിറത്തിലുള്ള ഒരു ലോഹമാണിത്, ഡക്റ്റിലിറ്റിയും മൃദുവായ ഘടനയും കാരണം കത്തി ഉപയോഗിച്ച് മുറിക്കാൻ കഴിയും; ദ്രവണാങ്കം 1545°C, തിളനില 1947°C, സാന്ദ്രത 9.3208.

തൂലിയം വായുവിൽ താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്;തുലിയം ഓക്സൈഡ്ഇളം പച്ച നിറത്തിലുള്ള ഒരു ക്രിസ്റ്റലാണ്. ഉപ്പ് (ഡൈവാലന്റ് ഉപ്പ്) ഓക്സൈഡുകൾക്കെല്ലാം ഇളം പച്ച നിറമുണ്ട്.

അപേക്ഷ

തൂലിയം വളരെ അപൂർവവും ചെലവേറിയതുമാണെങ്കിലും, പ്രത്യേക മേഖലകളിൽ ഇതിന് ഇപ്പോഴും ചില പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്.

ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള ഡിസ്ചാർജ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്

തൂലിയത്തിന്റെ സ്പെക്ട്രം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുക എന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെ, ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള ഡിസ്ചാർജ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളിൽ ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള ഹാലൈഡുകളുടെ (സാധാരണയായി തൂലിയം ബ്രോമൈഡ്) രൂപത്തിൽ തൂലിയം പലപ്പോഴും അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. 

ലേസർ

2097 nm തരംഗദൈർഘ്യം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയുന്ന യട്രിയം അലുമിനിയം ഗാർനെറ്റിൽ തൂലിയം അയോൺ, ക്രോമിയം അയോൺ, ഹോൾമിയം അയോൺ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് മൂന്ന് ഡോപ്പ്ഡ് യിട്രിയം അലുമിനിയം ഗാർനെറ്റ് (Ho: Cr: Tm: YAG) സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് പൾസ് ലേസർ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും; ഇത് സൈനിക, വൈദ്യശാസ്ത്ര, കാലാവസ്ഥാ മേഖലകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. തൂലിയം ഡോപ്പ്ഡ് യിട്രിയം അലുമിനിയം ഗാർനെറ്റ് (Tm: YAG) സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് പൾസ് ലേസർ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ലേസറിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം 1930 nm മുതൽ 2040 nm വരെയാണ്. ടിഷ്യൂകളുടെ ഉപരിതലത്തിലെ അബ്ലേഷൻ വളരെ ഫലപ്രദമാണ്, കാരണം വായുവിലും വെള്ളത്തിലും കട്ടപിടിക്കുന്നത് ഇത് തടയാൻ കഴിയും. അടിസ്ഥാന ലേസർ ശസ്ത്രക്രിയയിൽ തൂലിയം ലേസറുകൾക്ക് വലിയ സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് ഇത് ഉറപ്പാക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജവും തുളച്ചുകയറുന്ന ശക്തിയും കാരണം ടിഷ്യു പ്രതലങ്ങളെ അബ്ലേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിൽ തൂലിയം ലേസർ വളരെ ഫലപ്രദമാണ്, കൂടാതെ ആഴത്തിലുള്ള മുറിവുകൾ ഉണ്ടാക്കാതെ കട്ടപിടിക്കാനും കഴിയും. ഇത് ലേസർ ശസ്ത്രക്രിയയിൽ തൂലിയം ലേസറുകൾക്ക് വലിയ സാധ്യതയുണ്ടാക്കുന്നു.

തുലിയം ഡോപ്പ് ചെയ്ത ലേസർ

എക്സ്-റേ ഉറവിടം

ഉയർന്ന വില ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, തൂലിയം അടങ്ങിയ പോർട്ടബിൾ എക്സ്-റേ ഉപകരണങ്ങൾ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ വികിരണ സ്രോതസ്സുകളായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ വികിരണ സ്രോതസ്സുകൾക്ക് ഏകദേശം ഒരു വർഷത്തെ ആയുസ്സുണ്ട്, കൂടാതെ മെഡിക്കൽ, ഡെന്റൽ ഡയഗ്നോസ്റ്റിക് ഉപകരണങ്ങളായും മനുഷ്യശക്തിക്ക് എത്തിച്ചേരാൻ പ്രയാസമുള്ള മെക്കാനിക്കൽ, ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾക്കുള്ള വൈകല്യ കണ്ടെത്തൽ ഉപകരണങ്ങളായും ഇവ ഉപയോഗിക്കാം. ഈ വികിരണ സ്രോതസ്സുകൾക്ക് കാര്യമായ വികിരണ സംരക്ഷണം ആവശ്യമില്ല - ചെറിയ അളവിൽ ലെഡ് മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ. ക്ലോസ് റേഞ്ച് കാൻസർ ചികിത്സയ്ക്കായി ഒരു വികിരണ സ്രോതസ്സായി തൂലിയം 170 ഉപയോഗിക്കുന്നത് കൂടുതൽ വ്യാപകമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ഈ ഐസോടോപ്പിന് 128.6 ദിവസത്തെ അർദ്ധായുസ്സും ഗണ്യമായ തീവ്രതയുള്ള അഞ്ച് എമിഷൻ ലൈനുകളും ഉണ്ട് (7.4, 51.354, 52.389, 59.4, 84.253 കിലോഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട്). ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന നാല് വ്യാവസായിക വികിരണ സ്രോതസ്സുകളിൽ ഒന്നാണ് തൂലിയം 170.

ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് വസ്തുക്കൾ

യിട്രിയത്തിന് സമാനമായി, ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകളിലും തൂലിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു. മൈക്രോവേവ് ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സെറാമിക് കാന്തിക വസ്തുവായി ഫെറൈറ്റിൽ തൂലിയത്തിന് സാധ്യതയുള്ള ഉപയോഗ മൂല്യമുണ്ട്. അതിന്റെ അതുല്യമായ സ്പെക്ട്രം കാരണം, സ്കാൻഡിയം പോലെ ആർക്ക് ലാമ്പ് ലൈറ്റിംഗിൽ തൂലിയം പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ തൂലിയം ഉപയോഗിച്ച് ആർക്ക് ലാമ്പുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പച്ച വെളിച്ചം മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ എമിഷൻ ലൈനുകളാൽ മൂടപ്പെടില്ല. അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണത്തിന് കീഴിൽ നീല ഫ്ലൂറസെൻസ് പുറപ്പെടുവിക്കാനുള്ള കഴിവ് കാരണം, യൂറോ ബാങ്ക് നോട്ടുകളിലെ വ്യാജ വിരുദ്ധ ചിഹ്നങ്ങളിൽ ഒന്നായും തൂലിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു. തൂലിയത്തോടൊപ്പം ചേർക്കുന്ന കാൽസ്യം സൾഫേറ്റ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന നീല ഫ്ലൂറസെൻസ് റേഡിയേഷൻ ഡോസ് കണ്ടെത്തലിനായി വ്യക്തിഗത ഡോസിമെട്രിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

തൂലിയത്തിന്റെ സവിശേഷമായ സ്പെക്ട്രം കാരണം, സ്കാൻഡിയം പോലെ ആർക്ക് ലാമ്പ് ലൈറ്റിംഗിൽ ഇത് പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ തൂലിയം അടങ്ങിയ ആർക്ക് ലാമ്പുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പച്ച വെളിച്ചം മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ എമിഷൻ ലൈനുകളാൽ മൂടപ്പെടില്ല.

അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണത്തിന് കീഴിൽ തൂലിയം നീല ഫ്ലൂറസെൻസ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, ഇത് യൂറോ ബാങ്ക് നോട്ടുകളിലെ വ്യാജ വിരുദ്ധ ചിഹ്നങ്ങളിൽ ഒന്നാക്കി മാറ്റുന്നു.

യുവി വികിരണത്തിന് വിധേയമായ യൂറോ, വ്യക്തമായ വ്യാജ വിരുദ്ധ അടയാളങ്ങൾ ദൃശ്യമാണ്.