Атомный номерэлемент тулия69, а его атомный вес 168,93421. Содержание в земной коре составляет две трети от 100000, что является наименее распространенным элементом среди редкоземельных элементов. Он в основном существует в кремниевой бериллиевой иттриевой руде, черной редкоземельной золотой руде, фосфорно-иттриевой руде и монаците. Массовая доля редкоземельных элементов в монаците обычно достигает 50%, причем на тулий приходится 0,007%. Природный стабильный изотоп - только тулий 169. Широко используется в источниках света для высокоинтенсивной генерации электроэнергии, лазерах, высокотемпературных сверхпроводниках и других областях.
Открывая историю
Обнаружено: PT Cleve
Открыт в 1878 году.
После того, как Моссандер отделил эрбиевую землю и тербиевую землю от иттриевой земли в 1842 году, многие химики использовали спектральный анализ, чтобы идентифицировать и определить, что они не являются чистыми оксидами элемента, что побудило химиков продолжить их разделение. После разделенияоксид иттербияиоксид скандияИз окисленной приманки Клифф выделил два новых элементарных оксида в 1879 году. Один из них был назван тулием в честь родины Клиффа на Скандинавском полуострове (Тулия), с символом элемента Tu, а теперь Tm. С открытием тулия и других редкоземельных элементов была завершена вторая половина третьего этапа открытия редкоземельных элементов.
Электронная конфигурация
Электронная конфигурация
1с2 2с2 2п6 3с2 3п6 4с2 3д10 4п6 5с2 4д10 5п6 6с2 4ф13
Тулий— серебристо-белый металл, пластичный и мягкий, его можно резать ножом из-за его мягкой текстуры; температура плавления 1545 °C, температура кипения 1947 °C, плотность 9,3208.
Тулий относительно стабилен на воздухе;Оксид тулияпредставляет собой светло-зеленый кристалл. Все оксиды солей (двухвалентных солей) имеют светло-зеленый цвет.
Приложение
Хотя тулий довольно редок и дорог, он все же находит применение в некоторых специальных областях.
Источник света с разрядом высокой интенсивности
Тулий часто вводят в разрядные источники света высокой интенсивности в виде галогенидов высокой чистоты (обычно бромида тулия) с целью использования спектра тулия.
Лазер
Твердотельный импульсный лазер на алюмоиттриевом гранате (Ho: Cr: Tm: YAG) с тремя легированными ионами может быть получен с использованием ионов тулия, ионов хрома и ионов гольмия в алюмоиттриевом гранате, который может излучать длину волны 2097 нм; он широко используется в военных, медицинских и метеорологических областях. Длина волны лазера, излучаемого твердотельным импульсным лазером на алюмоиттриевом гранате (Tm: YAG), легированном тулием, составляет от 1930 нм до 2040 нм. Абляция на поверхности тканей очень эффективна, так как она может предотвратить слишком глубокое свертывание как в воздухе, так и в воде. Это делает тулиевые лазеры имеющими большой потенциал для применения в базовой лазерной хирургии. Тулиевый лазер очень эффективен при абляции поверхностей тканей из-за своей низкой энергии и проникающей способности и может коагулировать, не вызывая глубоких ран. Это делает тулиевые лазеры очень перспективными для применения в лазерной хирургии.
Тулиевый лазер
Источник рентгеновского излучения
Несмотря на высокую стоимость, портативные рентгеновские аппараты, содержащие тулий, начали широко использоваться в качестве источников излучения в ядерных реакциях. Срок службы этих источников излучения составляет около одного года, и их можно использовать в качестве медицинских и стоматологических диагностических инструментов, а также инструментов обнаружения дефектов механических и электронных компонентов, к которым трудно добраться вручную. Эти источники излучения не требуют значительной защиты от радиации — требуется лишь небольшое количество свинца. Применение тулия-170 в качестве источника излучения для лечения рака на близком расстоянии становится все более распространенным. Этот изотоп имеет период полураспада 128,6 суток и пять линий излучения значительной интенсивности (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 и 84,253 килоэлектронвольт). Тулий-170 также является одним из четырех наиболее часто используемых промышленных источников излучения.
Высокотемпературные сверхпроводящие материалы
Подобно иттрию, тулий также используется в высокотемпературных сверхпроводниках. Тулий имеет потенциальную ценность использования в феррите как керамический магнитный материал, используемый в микроволновом оборудовании. Благодаря своему уникальному спектру тулий может применяться в дуговых лампах освещения, как скандий, а зеленый свет, излучаемый дуговыми лампами с использованием тулия, не будет перекрыт линиями излучения других элементов. Благодаря своей способности излучать синюю флуоресценцию под воздействием ультрафиолетового излучения, тулий также используется в качестве одного из символов защиты от подделки на банкнотах евро. Синяя флуоресценция, излучаемая сульфатом кальция с добавлением тулия, используется в персональной дозиметрии для определения дозы радиации.
Другие приложения
Благодаря своему уникальному спектру тулий может применяться в дуговых лампах освещения, как и скандий, а зеленый свет, излучаемый дуговыми лампами, содержащими тулий, не будет перекрываться линиями излучения других элементов.
Тулий излучает синюю флуоресценцию под действием ультрафиолетового излучения, что делает его одним из символов защиты от подделки на банкнотах евро.
Евро под УФ-облучением, с четкой видимой маркировкой, защищающей от подделки
Время публикации: 25-авг-2023