മാന്ത്രിക അപൂർവ ഭൂമി മൂലകം: തുലിയം

എന്ന ആറ്റോമിക നമ്പർതുലിയം മൂലകം69 ആണ്, അതിൻ്റെ ആറ്റോമിക ഭാരം 168.93421 ആണ്. ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിലെ ഉള്ളടക്കം 100000-ൻ്റെ മൂന്നിൽ രണ്ട് ഭാഗമാണ്, ഇത് അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളിൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ മൂലകമാണ്. ഇത് പ്രധാനമായും സിലിക്കോ ബെറിലിയം യട്രിയം അയിര്, ബ്ലാക്ക് അപൂർവ ഭൂമി സ്വർണ്ണ അയിര്, ഫോസ്ഫറസ് യട്രിയം അയിര്, മോണസൈറ്റ് എന്നിവയിൽ കാണപ്പെടുന്നു. മൊണാസൈറ്റിലെ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ പിണ്ഡം സാധാരണയായി 50% വരെ എത്തുന്നു, തുലിയം 0.007% ആണ്. സ്വാഭാവിക സ്ഥിരതയുള്ള ഐസോടോപ്പ് തൂലിയം 169 മാത്രമാണ്. ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ, ലേസർ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകൾ, മറ്റ് ഫീൽഡുകൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ചരിത്രം കണ്ടെത്തുന്നു

കണ്ടുപിടിച്ചത്: പിടി ക്ലീവ്

1878 ൽ കണ്ടെത്തി

1842-ൽ മൊസാണ്ടർ എർബിയം എർത്ത്, ടെർബിയം എർത്ത് എന്നിവയെ ഇട്രിയം എർത്തിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്തിയ ശേഷം, പല രസതന്ത്രജ്ഞരും സ്പെക്ട്രൽ വിശകലനം ഉപയോഗിച്ച് അവ ഒരു മൂലകത്തിൻ്റെ ശുദ്ധമായ ഓക്സൈഡുകളല്ലെന്ന് തിരിച്ചറിയുകയും നിർണ്ണയിക്കുകയും ചെയ്തു, ഇത് അവയെ വേർതിരിക്കുന്നത് തുടരാൻ രസതന്ത്രജ്ഞരെ പ്രോത്സാഹിപ്പിച്ചു. വേർപിരിഞ്ഞ ശേഷംytterbium ഓക്സൈഡ്ഒപ്പംസ്കാൻഡിയം ഓക്സൈഡ്ഓക്സിഡൈസ്ഡ് ഭോഗങ്ങളിൽ നിന്ന്, ക്ലിഫ് രണ്ട് പുതിയ മൂലക ഓക്സൈഡുകളെ 1879-ൽ വേർതിരിച്ചു. സ്കാൻഡിനേവിയൻ പെനിൻസുലയിലെ (തുലിയ) ക്ലിഫിൻ്റെ മാതൃരാജ്യത്തിൻ്റെ സ്മരണയ്ക്കായി അവയിലൊന്നിന് തൂലിയം എന്ന് നാമകരണം ചെയ്തു, മൂലക ചിഹ്നമായ Tu എന്നും ഇപ്പോൾ Tm. തുലിയത്തിൻ്റെയും മറ്റ് അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെയും കണ്ടെത്തലോടെ, അപൂർവ ഭൂമി മൂലക കണ്ടെത്തലിൻ്റെ മൂന്നാം ഘട്ടത്തിൻ്റെ പകുതി പൂർത്തിയായി.

ഇലക്ട്രോൺ കോൺഫിഗറേഷൻ

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

ലോഹം

തുലിയംഡക്‌റ്റിലിറ്റി ഉള്ള ഒരു വെള്ളി വെളുത്ത ലോഹമാണ്, അതിൻ്റെ മൃദുവായ ഘടന കാരണം കത്തി ഉപയോഗിച്ച് മുറിക്കാൻ കഴിയും; ദ്രവണാങ്കം 1545 ° C, തിളനില 1947 ° C, സാന്ദ്രത 9.3208.

തുലിയം വായുവിൽ താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്;തുലിയം ഓക്സൈഡ്ഒരു ഇളം പച്ച പരൽ ആണ്. ഉപ്പ് (ഡൈവാലൻ്റ് ഉപ്പ്) ഓക്സൈഡുകൾ എല്ലാം ഇളം പച്ച നിറത്തിലാണ്.

അപേക്ഷ

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

ഉയർന്ന തീവ്രത ഡിസ്ചാർജ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്

തുലിയത്തിൻ്റെ സ്പെക്ട്രം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുക എന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെ, ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ള ഹാലൈഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ (സാധാരണയായി തുലിയം ബ്രോമൈഡ്) ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള ഡിസ്ചാർജ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളിലേക്ക് തുലിയം അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. 

ലേസർ

2097 nm തരംഗദൈർഘ്യം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയുന്ന യട്രിയം അലുമിനിയം ഗാർനെറ്റിൽ thulium അയോൺ, ക്രോമിയം അയോൺ, ഹോൾമിയം അയോൺ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് മൂന്ന് ഡോപ്ഡ് ytrium അലുമിനിയം ഗാർനെറ്റ് (Ho: Cr: Tm: YAG) സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് പൾസ് ലേസർ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും; സൈനിക, മെഡിക്കൽ, കാലാവസ്ഥാ മേഖലകളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. തുലിയം ഡോപ്ഡ് യട്രിയം അലുമിനിയം ഗാർനെറ്റ് (Tm: YAG) സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് പൾസ് ലേസർ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ലേസറിൻ്റെ തരംഗദൈർഘ്യം 1930 nm മുതൽ 2040 nm വരെയാണ്. ടിഷ്യൂകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നീക്കം ചെയ്യുന്നത് വളരെ ഫലപ്രദമാണ്, കാരണം ഇത് വായുവിലും വെള്ളത്തിലും വളരെ ആഴത്തിൽ കട്ടപിടിക്കുന്നത് തടയാൻ കഴിയും. ഇത് തൂലിയം ലേസറുകൾക്ക് അടിസ്ഥാന ലേസർ സർജറിയിൽ പ്രയോഗിക്കാനുള്ള വലിയ സാധ്യതയുണ്ടാക്കുന്നു. തുലിയം ലേസർ അതിൻ്റെ കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജവും തുളച്ചുകയറുന്ന ശക്തിയും കാരണം ടിഷ്യു പ്രതലങ്ങളെ ഇല്ലാതാക്കാൻ വളരെ ഫലപ്രദമാണ്, മാത്രമല്ല ആഴത്തിലുള്ള മുറിവുകൾ ഉണ്ടാക്കാതെ കട്ടപിടിക്കാനും കഴിയും. ഇത് തൂലിയം ലേസറുകൾക്ക് ലേസർ സർജറിയിൽ പ്രയോഗിക്കാനുള്ള വലിയ സാധ്യതയുണ്ടാക്കുന്നു

തുലിയം ഡോപ് ചെയ്ത ലേസർ

എക്സ്-റേ ഉറവിടം

ഉയർന്ന വില ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, തുലിയം അടങ്ങിയ പോർട്ടബിൾ എക്സ്-റേ ഉപകരണങ്ങൾ ആണവ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സുകളായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങി. ഈ റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സുകൾക്ക് ഏകദേശം ഒരു വർഷത്തെ ആയുസ്സ് ഉണ്ട്, അവ മെഡിക്കൽ, ഡെൻ്റൽ ഡയഗ്നോസ്റ്റിക് ടൂളുകളായി ഉപയോഗിക്കാം, കൂടാതെ മനുഷ്യശക്തിക്ക് എത്തിച്ചേരാൻ പ്രയാസമുള്ള മെക്കാനിക്കൽ, ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾക്കുള്ള വൈകല്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ. ഈ റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സുകൾക്ക് കാര്യമായ റേഡിയേഷൻ സംരക്ഷണം ആവശ്യമില്ല - ചെറിയ അളവിൽ ലീഡ് മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ. ക്ലോസ് റേഞ്ച് കാൻസർ ചികിത്സയ്ക്കുള്ള റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സായി തുലിയം 170 ൻ്റെ പ്രയോഗം കൂടുതൽ വ്യാപകമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ഈ ഐസോടോപ്പിന് 128.6 ദിവസത്തെ അർദ്ധായുസ്സും ഗണ്യമായ തീവ്രതയുള്ള അഞ്ച് എമിഷൻ ലൈനുകളുമുണ്ട് (7.4, 51.354, 52.389, 59.4, 84.253 കിലോഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട്). ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന നാല് വ്യാവസായിക വികിരണ സ്രോതസ്സുകളിൽ ഒന്നാണ് തുലിയം 170.

ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് വസ്തുക്കൾ

യട്രിയത്തിന് സമാനമായി, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകളിലും തൂലിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു. മൈക്രോവേവ് ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സെറാമിക് മാഗ്നറ്റിക് മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ തുലിയത്തിന് ഫെറൈറ്റ് ഉപയോഗത്തിന് സാധ്യതയുള്ള മൂല്യമുണ്ട്. അതുല്യമായ സ്പെക്ട്രം കാരണം, സ്കാൻഡിയം പോലുള്ള ആർക്ക് ലാമ്പ് ലൈറ്റിംഗിൽ തുലിയം പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ തുലിയം ഉപയോഗിച്ച് ആർക്ക് ലാമ്പുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പച്ച വെളിച്ചം മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ എമിഷൻ ലൈനുകളാൽ മൂടപ്പെടില്ല. അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണത്തിന് കീഴിൽ നീല ഫ്ലൂറസെൻസ് പുറപ്പെടുവിക്കാനുള്ള കഴിവ് കാരണം, യൂറോ ബാങ്ക് നോട്ടുകളിലെ കള്ളപ്പണ വിരുദ്ധ ചിഹ്നങ്ങളിലൊന്നായി തൂലിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു. തുലിയത്തിനൊപ്പം കാൽസ്യം സൾഫേറ്റ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന നീല ഫ്ലൂറസെൻസ് റേഡിയേഷൻ ഡോസ് കണ്ടെത്തലിനായി വ്യക്തിഗത ഡോസിമെട്രിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

അതുല്യമായ സ്പെക്ട്രം കാരണം, സ്കാൻഡിയം പോലുള്ള ആർക്ക് ലാമ്പ് ലൈറ്റിംഗിൽ തുലിയം പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ തുലിയം അടങ്ങിയ ആർക്ക് ലാമ്പുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പച്ച വെളിച്ചം മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ എമിഷൻ ലൈനുകളാൽ മൂടപ്പെടില്ല.

തുലിയം അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണത്തിന് കീഴിൽ നീല ഫ്ലൂറസെൻസ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, ഇത് യൂറോ ബാങ്ക് നോട്ടുകളിലെ കള്ളപ്പണ വിരുദ്ധ ചിഹ്നങ്ങളിലൊന്നായി മാറുന്നു.

UV വികിരണത്തിന് കീഴിലുള്ള യൂറോ, വ്യക്തമായ കള്ളപ്പണ വിരുദ്ധ അടയാളങ്ങൾ ദൃശ്യമാണ്