가돌리늄 마크, 화학 성분
가돌리늄은 주기율표의 세 번째 그룹에 속하는 화학 원소입니다. 원자 번호는 64, 원자 질량은 157.25입니다. 란타넘족에 속하며, 핀란드의 화학자 가돌린의 이름을 따서 명명되었습니다. 1880년에 J. de Marignac에 의해 희토류 금속 산화물 혼합물에서 새로운 원소의 존재가 입증되어 발견되었습니다.
| 원자 번호 Gd | 원자(몰) 질량 g/mol | 산화 상태 | 밀도 [g/cm3] | 융점 t°C | 끓는점 t°C | 융해열 kJ/kg |
|---|---|---|---|---|---|---|
| № 64 | 157.25 | 3 | 7.9 | 1313°C | 3266°C | 10 |
분포 및 생산
해양수에서 가돌리늄의 함유량은 2.4·10-6 mg/l이고 지각에서는 8 g/t (테일러 기준)입니다. 가돌리늄은 GdCl3 또는 GdF3의 염화물이나 플루오라이드의 칼슘 환원으로 생산됩니다. 가돌리늄 화합물은 희토류 금속 산화물의 분획에 의한 분리 결과로 얻습니다.
응용
이 원소는 매우 다양한 활용 가능성을 지니고 있습니다. 이는 핵 물리적 특성뿐만 아니라 높은 기술적 가공성 때문입니다. 가돌리늄은 주로 원자력 에너지 및 전자공학에서 사용됩니다.
코발트 및 철과의 합금은 높은 기록 밀도를 가진 새로운 정보 저장 매체를 개발하는 데 기여했습니다. 최신 기술을 통해 단결정 가돌리늄-갈륨석류석을 성장시키고 있습니다. 이 물질은 고체 레이저를 생산하는 데 필수적이며, 이는 의료 및 석재 및 금속 방사선 처리에 적극적으로 사용됩니다. 높은 중성자 흡수 능력을 지닌 가돌리늄은 원자로 제어 및 중성자 차폐에 사용됩니다. Gd2 O3 산화물은 열중성자를 흡수하는 유리를 제조하는 데 사용됩니다. 가돌리늄 육산화물은 강력한 전자총 및 X선 장비의 캐소드 제조에 사용됩니다. 철과 가돌리늄의 합금은 매우 용량이 큰 수소 저장장치이므로 수소 자동차에 사용됩니다. 의학에서는 골다공증 진단에 Gd-153이 사용됩니다. 간 치료에서는 쿠퍼세포 차단이 필요할 때 GdCl3 염화물이 사용됩니다. 가돌리아미드라는 조영제 또한 가돌리늄을 포함합니다. 이 금속의 니켈 합금은 방사성 폐기물 저장 용기를 만드는 데 사용됩니다. 최근에는 가돌리늄-터븀 단결정 합금이 주목받고 있으며, 냉장고 제조에 사용됩니다.
압연재
가돌리늄 합금의 압연재는 봉, 와이어, 판 형태로 생산되며 기술 조건(TU)에 따라 제작됩니다.
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