Ο ατομικός αριθμός τουστοιχείο θούλιοείναι 69 και το ατομικό του βάρος είναι 168,93421. Το περιεχόμενο στον φλοιό της γης είναι τα δύο τρίτα του 100000, το οποίο είναι το λιγότερο άφθονο στοιχείο μεταξύ των στοιχείων σπάνιων γαιών. Υπάρχει κυρίως σε μεταλλεύματα υττρίου πυριτίου βηρυλλίου, μεταλλεύματος χρυσού μαύρης σπάνιας γαίας, μεταλλεύματος υττρίου φωσφόρου και μοναζίτη. Το κλάσμα μάζας των στοιχείων σπάνιων γαιών στον μοναζίτη φθάνει γενικά το 50%, με το θούλιο να αντιστοιχεί στο 0,007%. Το φυσικό σταθερό ισότοπο είναι μόνο το θούλιο 169. Χρησιμοποιείται ευρέως σε πηγές φωτός παραγωγής ενέργειας υψηλής έντασης, λέιζερ, υπεραγωγούς υψηλής θερμοκρασίας και άλλα πεδία.
Ανακαλύπτοντας την Ιστορία
Ανακαλύφθηκε από: PT Cleve
Ανακαλύφθηκε το 1878
Αφού ο Mossander διαχώρισε την έρβιο γη και τη τερβιογη από το ύττριο γη το 1842, πολλοί χημικοί χρησιμοποίησαν φασματική ανάλυση για να αναγνωρίσουν και να καθορίσουν ότι δεν ήταν καθαρά οξείδια ενός στοιχείου, κάτι που ενθάρρυνε τους χημικούς να συνεχίσουν να τα διαχωρίζουν. Μετά το χωρισμόοξείδιο του υττερβίουκαιοξείδιο του σκανδίουαπό οξειδωμένο δόλωμα, ο Cliff διαχώρισε δύο νέα στοιχειακά οξείδια το 1879. Ένα από αυτά ονομάστηκε θούλιο για να τιμήσει την πατρίδα του Cliff στη Σκανδιναβική Χερσόνησο (Thulia), με το σύμβολο του στοιχείου Tu και τώρα Tm. Με την ανακάλυψη του θούλιου και άλλων στοιχείων σπάνιων γαιών, ολοκληρώθηκε το άλλο μισό του τρίτου σταδίου ανακάλυψης στοιχείων σπάνιων γαιών.
Διαμόρφωση ηλεκτρονίων
Διαμόρφωση ηλεκτρονίων
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
ΘούλιοΕίναι ένα ασημί λευκό μέταλλο με ολκιμότητα και μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι λόγω της απαλής υφής του. Σημείο τήξης 1545 ° C, σημείο βρασμού 1947 ° C, πυκνότητα 9,3208.
Το θούλιο είναι σχετικά σταθερό στον αέρα.Οξείδιο του θουλίουείναι ένα ανοιχτό πράσινο κρύσταλλο. Τα οξείδια του άλατος (δισθενούς άλατος) έχουν όλα ανοιχτό πράσινο χρώμα.
Εφαρμογή
Αν και το θούλιο είναι αρκετά σπάνιο και ακριβό, εξακολουθεί να έχει κάποιες εφαρμογές σε ειδικά πεδία.
Πηγή φωτός εκκένωσης υψηλής έντασης
Το θούλιο εισάγεται συχνά σε πηγές φωτός εκκένωσης υψηλής έντασης με τη μορφή αλογονιδίων υψηλής καθαρότητας (συνήθως βρωμιούχο θούλιο), με στόχο τη χρήση του φάσματος του θουλίου.
Λέιζερ
Μπορεί να παραχθεί παλμικό λέιζερ στερεάς κατάστασης τριών ντοπαρισμένου γρανάτη αλουμινίου υττρίου (Ho: Cr: Tm: YAG) χρησιμοποιώντας ιόντα θουλίου, ιόντα χρωμίου και ιόντα ολμίου σε γρανάτη αλουμινίου υττρίου, που μπορεί να εκπέμπει μήκος κύματος 2097 nm. Χρησιμοποιείται ευρέως σε στρατιωτικούς, ιατρικούς και μετεωρολογικούς τομείς. Το μήκος κύματος του λέιζερ που εκπέμπεται από το παλμικό λέιζερ στερεάς κατάστασης με πρόσμιξη θούλιο υττρίου αλουμινίου (Tm: YAG) κυμαίνεται από 1930 nm έως 2040 nm. Η αφαίρεση στην επιφάνεια των ιστών είναι πολύ αποτελεσματική, καθώς μπορεί να αποτρέψει το να γίνει πολύ βαθιά η πήξη τόσο στον αέρα όσο και στο νερό. Αυτό κάνει τα λέιζερ θούλιου να έχουν μεγάλες δυνατότητες εφαρμογής στη βασική χειρουργική με λέιζερ. Το λέιζερ θουλίου είναι πολύ αποτελεσματικό στην απομάκρυνση των επιφανειών των ιστών λόγω της χαμηλής ενέργειας και της διεισδυτικής του δύναμης και μπορεί να πήξει χωρίς να προκαλέσει βαθιά τραύματα. Αυτό κάνει τα λέιζερ θούλιου να έχουν μεγάλες δυνατότητες εφαρμογής στη χειρουργική με λέιζερ
Λέιζερ ντοπαρισμένο με θούλιο
Πηγή ακτίνων Χ
Παρά το υψηλό κόστος, οι φορητές συσκευές ακτίνων Χ που περιέχουν θούλιο έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνται ευρέως ως πηγές ακτινοβολίας σε πυρηνικές αντιδράσεις. Αυτές οι πηγές ακτινοβολίας έχουν διάρκεια ζωής περίπου ενός έτους και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ιατρικά και οδοντιατρικά διαγνωστικά εργαλεία, καθώς και ως εργαλεία ανίχνευσης ελαττωμάτων για μηχανικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα που είναι δύσκολο να προσεγγιστούν το ανθρώπινο δυναμικό. Αυτές οι πηγές ακτινοβολίας δεν απαιτούν σημαντική ακτινοπροστασία – απαιτείται μόνο μικρή ποσότητα μολύβδου. Η εφαρμογή του θουλίου 170 ως πηγή ακτινοβολίας για τη θεραπεία του καρκίνου σε κοντινή απόσταση γίνεται ολοένα και πιο διαδεδομένη. Αυτό το ισότοπο έχει χρόνο ημιζωής 128,6 ημέρες και πέντε γραμμές εκπομπής σημαντικής έντασης (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 και 84,253 kiloelectrovolt). Το θούλιο 170 είναι επίσης μία από τις τέσσερις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες πηγές βιομηχανικής ακτινοβολίας.
Υπεραγώγιμα υλικά υψηλής θερμοκρασίας
Παρόμοια με το ύττριο, το θούλιο χρησιμοποιείται επίσης σε υπεραγωγούς υψηλής θερμοκρασίας. Το θούλιο έχει πιθανή αξία χρήσης στον φερρίτη ως κεραμικό μαγνητικό υλικό που χρησιμοποιείται σε εξοπλισμό μικροκυμάτων. Λόγω του μοναδικού του φάσματος, το θούλιο μπορεί να εφαρμοστεί σε φωτισμό λαμπτήρων τόξου όπως το σκάνδιο, και το πράσινο φως που εκπέμπεται από λαμπτήρες τόξου που χρησιμοποιούν θούλιο δεν θα καλύπτεται από τις γραμμές εκπομπής άλλων στοιχείων. Λόγω της ικανότητάς του να εκπέμπει μπλε φθορισμό υπό υπεριώδη ακτινοβολία, το θούλιο χρησιμοποιείται επίσης ως ένα από τα σύμβολα κατά της παραχάραξης στα τραπεζογραμμάτια ευρώ. Ο μπλε φθορισμός που εκπέμπεται από το θειικό ασβέστιο που προστίθεται με το θούλιο χρησιμοποιείται στην προσωπική δοσιμετρία για την ανίχνευση δόσης ακτινοβολίας.
Άλλες εφαρμογές
Λόγω του μοναδικού του φάσματος, το θούλιο μπορεί να εφαρμοστεί σε φωτισμό λαμπτήρων τόξου όπως το σκάνδιο και το πράσινο φως που εκπέμπεται από λαμπτήρες τόξου που περιέχουν θούλιο δεν θα καλύπτεται από τις γραμμές εκπομπής άλλων στοιχείων.
Το θούλιο εκπέμπει μπλε φθορισμό υπό την υπεριώδη ακτινοβολία, καθιστώντας το ένα από τα σύμβολα κατά της παραχάραξης στα τραπεζογραμμάτια ευρώ.
Ευρώ υπό ακτινοβολία UV, με ευδιάκριτα σημάδια κατά της παραχάραξης
Ώρα ανάρτησης: 25 Αυγούστου 2023