انتقل إلى المحتوى

غادولينيوم: الفرق بين النسختين

عدل الوصلات
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
تصفح التاريخ تفاعلياً
[نسخة منشورة][مراجعة غير مفحوصة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
JarBot (نقاش | مساهمات)
17٬592٬533 تعديلاً
طورت مقالة غادولينيوم
وسوم: تمت إضافة وسم nowiki تعديلات طويلة تحرير مرئي وصلات صفحات توضيح
سطر 1: سطر 1:
{{معلومات غادولينيوم}}
{{معلومات غادولينيوم}}


'''الغادولينيوم''' [[عنصر كيميائي]] له الرمز '''Gd''' و[[العدد الذري]] 64 في [[الجدول الدوري]] وهو من [[اللانثانيدات]].<ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://www.universalis.fr/encyclopedie/gadolinium/ | عنوان = معلومات عن غادولينيوم على موقع universalis.fr | ناشر = universalis.fr| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190724213552/https://www.universalis.fr/encyclopedie/gadolinium/ | تاريخ أرشيف = 24 يوليو 2019 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/23982 | عنوان = معلومات عن غادولينيوم على موقع pubchem.ncbi.nlm.nih.gov | ناشر = pubchem.ncbi.nlm.nih.gov| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20160815050333/https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/23982 | تاريخ أرشيف = 15 أغسطس 2016 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://comptox.epa.gov/dashboard/dsstoxdb/results?search=DTXSID5037234 | عنوان = معلومات عن غادولينيوم على موقع comptox.epa.gov | ناشر = comptox.epa.gov|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20191210194129/https://comptox.epa.gov/dashboard/DTXSID5037234|تاريخ أرشيف=2019-12-10}}</ref>
'''الغادولينيوم''' ([[اللغة الإنجليزية|بالإنجليزية]]: Gadolinium)[[عنصر كيميائي]] له الرمز '''Gd''' و[[العدد الذري]] 64 في [[الجدول الدوري]] وهو من [[اللانثانيدات]].<ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://www.universalis.fr/encyclopedie/gadolinium/ | عنوان = معلومات عن غادولينيوم على موقع universalis.fr | ناشر = universalis.fr| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190724213552/https://www.universalis.fr/encyclopedie/gadolinium/ | تاريخ أرشيف = 24 يوليو 2019 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/23982 | عنوان = معلومات عن غادولينيوم على موقع pubchem.ncbi.nlm.nih.gov | ناشر = pubchem.ncbi.nlm.nih.gov| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20160815050333/https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/23982 | تاريخ أرشيف = 15 أغسطس 2016 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب| مسار = https://comptox.epa.gov/dashboard/dsstoxdb/results?search=DTXSID5037234 | عنوان = معلومات عن غادولينيوم على موقع comptox.epa.gov | ناشر = comptox.epa.gov|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20191210194129/https://comptox.epa.gov/dashboard/DTXSID5037234|تاريخ أرشيف=2019-12-10}}</ref> تستخدم بعض مركبات الغادولينيوم في التشخيص الطبي (MRT) بغرض توضيح مشاهدة وفحص الأوعية الدموية في القلب وفي الدماغ ومدى انسدادها.


الجادولينيوم معدن أبيض فضي عند إزالة الأكسدة. إنه [[قابلية السحب والطرق|مرن]] إلى حد ما وهو [[عنصر أرضي نادر]] [[قابلية السحب والطرق|مطيل]]. يتفاعل الجادولينيوم مع [[أكسجين|الأكسجين]] الجوي أو الرطوبة ببطء لتشكيل طلاء أسود. الجادولينيوم عند أقل من {{حول|20|C}} تماما عند [[درجة حرارة كوري|نقطة كوري]] حيث تتأثر ال<nowiki/>[[مغناطيسية حديدية|مغنطيسية الحديدية]]، مع انجذاب إلى مجال مغناطيسي أعلى من مجال [[نيكل|النيكل]]. وفوق درجة الحرارة هذه يكون العنصر [[مغناطيسية مسايرة|الأكثر مغناطيسية.]] يوجد في الطبيعة فقط في شكل مؤكسد. عند فصلها، عادة ما تحتوي على شوائب من العناصر الأرضية النادرة الأخرى بسبب خصائصها الكيميائية المتشابهة.
تستخدم بعض مركبات الغادولينيوم في التشخيص الطبي (MRT) بغرض توضيح مشاهدة وفحص الأوعية الدموية في القلب وفي الدماغ ومدى انسدادها.

تم اكتشاف الجادولينيوم في عام 1880 من قبل [[جان تشارلز جاليسار دي مارينياك|جان تشارلز دي مارينياك]]، الذي اكتشف أكسيده باستخدام التحليل الطيفي. سمي على اسم [[غادولينيت|الجادولينيت]] المعدني، وهو أحد المعادن التي يوجد فيها الجادولينيوم، وهو نفسه سُمي على اسم الكيميائي الفنلندي [[يوهان غادولين|يوهان جادولين]]. تم عزل الجادولينيوم النقي لأول مرة بواسطة الكيميائي [[بول إميل ليكوك دي بواسبودران]] حوالي عام 1886.

يمتلك الجادولينيوم [[علم الفلزات|خصائص معدنية]] غير عادية، لدرجة أن ما لا يزيد عن 1٪ من الجادولينيوم يمكنه تحسين قابلية التشغيل ومقاومة [[أكسدة واختزال|الأكسدة]] في درجات حرارة عالية من الحديد [[كروم|والكروم]] والمعادن ذات الصلة. يمتص الجادولينيوم، كمعدن أو ملح، [[نيوترون|النيوترونات]]، ولذلك يستخدم أحيانًا للحماية في [[تصوير شعاعي|التصوير الشعاعي]] النيوتروني وفي [[مفاعل نووي|المفاعلات النووية]] .

مثل معظم العناصر الأرضية النادرة، يشكل الجادولينيوم [[تكافؤ|أيونات ثلاثية التكافؤ]] بخصائص فلورية، وتستخدم أملاح الجادولينيوم (III) كفوسفور في تطبيقات مختلفة.

أيونات الجادولينيوم (III) في الأملاح القابلة للذوبان في الماء شديدة السمية للثدييات. ومع ذلك، فإن [[استخلاب|مركبات]] الجادولينيوم المخلبي (III) تمنع الجادولينيوم (III) من التعرض للكائن الحي وتفرز الغالبية عن طريق الصحة.  [[كلية|الكلى]] قبل أن تترسب في الأنسجة. نظرًا [[مغناطيسية مسايرة|لخصائصها البارامغناطيسية]]، تُستخدم محاليل [[معقد تناسقي|مجمعات]] الجادولينيوم [[كيمياء عضوية|العضوية]] [[وسط تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي|المخلبة كعوامل تباين]] في [[تصوير بالرنين المغناطيسي|التصوير بالرنين المغناطيسي]] الطبي عن [[معالجة وريدية|طريق الوريد]] . كميات متفاوتة تترسب في أنسجة المخ، وعضلة القلب، والكلى، والأعضاء الأخرى والجلد، ويعتمد ذلك بشكل أساسي على [[ترشيح فائق (علم وظائف الأعضاء)|وظيفة الكلى]]، وهيكل المخلّبات (الخطي أو الحلقي الكلي) والجرعة التي يتم تناولها.

== مميزات ==
[[ملف:Gadolinium-2.jpg|يمين|تصغير|150x150بك|عينة من معدن الجادولينيوم]]

=== الخصائص الفيزيائية ===
الجادولينيوم هو أبيض فضي، [[قابلية السحب والطرق|ليونة]]، [[قابلية السحب والطرق|الدكتايل]] [[عنصر أرضي نادر|عنصر الأرضية النادرة]]. يتبلور في [[نظام بلوري سداسي|شكل α سداسي]] الشكل في درجة حرارة الغرفة، ولكن عند تسخينه إلى درجات حرارة أعلى من {{حول|1235|C}}، يتحول إلى شكل β، الذي له هيكل [[نظام بلوري مكعب|مكعب محوره الجسم.]] <ref name="Greenwood">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref>

يحتوي [[نظير (كيمياء)|نظير]] الجادولينيوم -157 على أعلى [[التقاط نيوترون|مقطع عرضي لالتقاط]] [[حرارة النيوترون|حراري للنيوترونات]] بين أي نوكليد ثابت: حوالي 259000 [[بارن (وحدة)|حظيرة]] . فقط [[زينون 135|زينون-135]] لديه مقطع عرضي أعلى، حوالي 2.0&nbsp;مليون حظيرة، لكن هذا النظير [[اضمحلال نشاط إشعاعي|مشع]] . <ref name="barn">{{استشهاد بدورية محكمة
| url = https://www.ncnr.nist.gov/resources/n-lengths/elements/gd.html
| title = Gadolinium
| accessdate = 6 June 2009
| journal = Neutron News
| volume = 3
| issue = 3
| date = 1992
| page = 29
}}</ref>

يُعتقد أن الجادولينيوم مغنطيسي [[مغناطيسية حديدية|مغناطيسي]] عند درجات حرارة أقل من {{حول|20|C}} <ref name="CRC2">{{RubberBible86th}}</ref> وهو [[مغناطيسية مسايرة|مغناطيسي]] قوي فوق درجة الحرارة هذه. هناك دليل على أن الجادولينيوم هو مضاد مغناطيسي حلزوني، وليس مغناطيسيًا مغناطيسيًا، أقل من {{حول|20|C}} . <ref name="CoeySkumryev1999">{{استشهاد بدورية محكمة
| journal = Nature
| volume = 401
| issue = 6748
| year = 1999
| pages = 35–36
| issn = 0028-0836
| DOI = 10.1038/43363
| title = Rare-earth metals: Is gadolinium really ferromagnetic?
| bibcode = 1999Natur.401...35C
}}</ref> يُظهر الجادولينيوم [[تبريد مغناطيسي|تأثيرًا مغناطيسيًا]] حيث تزداد درجة حرارته عندما يدخل مجالًا مغناطيسيًا وتنخفض عندما يغادر المجال المغناطيسي. تنخفض درجة الحرارة إلى {{حول|5|C}} [[سبيكة|لسبائك]] الجادولينيوم Gd <sub>85</sub> Er <sub>15</sub>، وهذا التأثير أقوى بشكل ملحوظ بالنسبة للسبائك Gd <sub>5</sub> ( [[سيليكون|Si]] <sub>2</sub> [[جرمانيوم|Ge]] <sub>2</sub> )، ولكن عند درجة حرارة أقل بكثير (< {{حول|85|K}} ). <ref>{{استشهاد ويب
| url = http://www.external.ameslab.gov/news/release/01magneticrefrig.htm
| title = Magnetic refrigerator successfully tested
| date = 7 December 2001
| publisher = Ames Laboratory
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20100323011159/http://www.external.ameslab.gov/news/release/01magneticrefrig.htm
| archivedate = 23 March 2010
| accessdate = 17 December 2006
| last = Gschneidner, Karl Jr
| last2 = Gibson, Kerry
}}</ref> لوحظ تأثير مغناطيسي كبير في درجات حرارة أعلى تصل إلى حوالي 300&nbsp;[[كلفن]]، في المركبات Gd <sub>5</sub> (Si <sub>''x''</sub> Ge <sub>1− ''x''</sub> ) <sub>4</sub> .

يمكن عزل ذرات الجادولينيوم الفردية عن طريق تغليفها في [[فوليرين|جزيئات الفوليرين]]، حيث يمكن تصورها باستخدام [[مجهر إلكتروني نافذ|مجهر إلكتروني ناقل]] . <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| DOI = 10.1021/nl034621c
| first5 = Hisanori
| bibcode = 2003NanoL...3.1395S
| last6 = Iijima
| last5 = Shinohara
| last4 = Okazaki
| last3 = Shimada
| last2 = Taniguchi
| first6 = Sumio
| first4 = Toshiya
| title = Evidence for the Intramolecular Motion of Gd Atoms in a Gd<sub>2</sub>@C<sub>92</sub> Nanopeapod
| first3 = Takashi
| first2 = Risa
| pages = 1395
| volume = 3
| journal = Nano Letters
| last = Suenaga, Kazu
| date = 2003
| issue = 10
}}</ref> يمكن دمج ذرات Gd الفردية ومجموعات Gd الصغيرة في [[أنابيب نانوية كربونية|الأنابيب النانوية الكربونية]] . <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| title = Selective deposition of a gadolinium(III) cluster in a hole opening of single-wall carbon nanohorn
| journal = Proceedings of the National Academy of Sciences, USA
| volume = 101
| issue = 23
| pages = 8527–30
| date = June 2004
| PMID = 15163794
| PMCID = 423227
| DOI = 10.1073/pnas.0400596101
| bibcode = 2004PNAS..101.8527H
}}</ref>

=== الخواص الكيميائية ===
يتحد الجادولينيوم مع معظم العناصر لتكوين مشتقات Gd (III). كما أنه يتحد مع النيتروجين والكربون والكبريت والفوسفور والبورون والسيلينيوم والسيليكون [[زرنيخ|والزرنيخ]] في درجات حرارة مرتفعة، مكونًا مركبات ثنائية. <ref name="Wiberg">{{Holleman&Wiberg}}</ref>

على عكس العناصر الأرضية النادرة الأخرى، فإن الجادولينيوم المعدني مستقر نسبيًا في الهواء الجاف. ومع ذلك، فإنه [[فقد اللمعان|يتلوث]] بسرعة في الهواء الرطب، ويشكل [[أكسيد الجادولينيوم (III)|أكسيد الجادولينيوم (III) غير المحكم]] الالتصاق (Gd <sub>2</sub> O <sub>3</sub> ):

: 4 Gd + 3 O<sub>2</sub> → 2 Gd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>,
: الذي [[شظية|ينفجر]]، ويعرض المزيد من الأسطح للأكسدة.
: الجادولينيوم هو [[مختزل|عامل اختزال]] قوي يقلل أكاسيد العديد من المعادن في عناصرها. الجادولينيوم حساس للكهرباء ويتفاعل ببطء مع الماء البارد وبسرعة كبيرة مع الماء الساخن لتكوين هيدروكسيد الجادولينيوم:
:: 2 Gd + 6 H<sub>2</sub>O → 2 Gd(OH)<sub>3</sub> + 3 H<sub>2</sub>.\
: الذي [[شظية|ينفجر]]، ويعرض المزيد من الأسطح للأكسدة.

الجادولينيوم هو [[مختزل|عامل اختزال]] قوي يقلل أكاسيد العديد من المعادن في عناصرها. الجادولينيوم حساس للكهرباء ويتفاعل ببطء مع الماء البارد وبسرعة كبيرة مع الماء الساخن لتكوين هيدروكسيد الجادولينيوم:

: 2 Gd + 6 H<sub>2</sub>O → 2 Gd(OH)<sub>3</sub> + 3 H<sub>2</sub>.

يتم مهاجمة معدن الجادولينيوم بسهولة عن طريق تخفيف [[حمض الكبريتيك]] لتشكيل محاليل تحتوي على أيونات Gd (III) عديمة اللون، والتي توجد على شكل [Gd (H <sub>2</sub> O) <sub>9</sub> ] <sup>3+</sup> معقدات: <ref>{{استشهاد ويب
| url = https://www.webelements.com/gadolinium/chemistry.html
| title = Chemical reactions of Gadolinium
| date = 1993–2018
| publisher = The University of Sheffield and WebElements
| accessdate = 6 June 2009
| last = Mark Winter
}}</ref>

: 2 Gd + 3 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 18 H<sub>2</sub>O → 2 [Gd(H<sub>2</sub>O)<sub>9</sub>]<sup>3+</sup> + 3 {{chem|SO|4|2-}} + 3 H<sub>2</sub>.

يتفاعل معدن الجادولينيوم مع الهالوجينات (X <sub>2</sub> ) عند درجة حرارة حوالي {{حول|200|C}} :

: 2 Gd + 3 X<sub>2</sub> → 2 GdX<sub>3</sub>.

==== مركبات كيميائية ====
في الغالبية العظمى من مركباته، يتبنى الجادولينيوم [[حالة الأكسدة]] +3. جميع ثلاثي الهاليد الأربعة معروف. كلها بيضاء، باستثناء اليوديد، وهو أصفر. الأكثر شيوعًا من الهاليدات هو [[كلوريد الجادولينيوم (III)|الجادولينيوم (III) كلوريد]] (GdCl <sub>3</sub> ). يذوب الأكسيد في الأحماض ليعطي الأملاح، مثل [[نترات الجادولينيوم (III)]] .

يشكل الجادولينيوم (III)، مثل معظم أيونات اللانثانيدات، [[معقد تناسقي|معقدات]] ذات [[عدد تناسقي|أرقام تنسيق]] عالية. يتضح هذا الاتجاه من خلال استخدام العامل [[دوتا (شيلاتور)|المخلب دوتا (شيلاتور)]]، وهو يجند [[سنية (كيمياء)|مسنن ثماني النواة.]] أملاح [Gd (DOTA)] <sup>-</sup> مفيدة في [[تصوير بالرنين المغناطيسي|التصوير بالرنين المغناطيسي]] . تم تطوير مجموعة متنوعة من مجمعات [[جادودياميد|المخلّبات]] ذات الصلة، بما في ذلك الجادودياميد.

مركبات الجادولينيوم المختزلة معروفة، خاصة في الحالة الصلبة. يتم الحصول على هاليدات الجادولينيوم (II) عن طريق تسخين هاليدات Gd (III) في وجود Gd المعدني في حاويات [[تانتالوم|التنتالوم.]] يشكل الجادولينيوم أيضًا سيسكويكلوريدGd <sub>2</sub> Cl <sub>3</sub>، والذي يمكن تقليله إلى (GdCl) عن طريق التلدين عند {{حول|800|C}} . يشكل كلوريد الجادولينيوم (I) صفائحًا ذات بنية تشبه الجرافيت. <ref>{{استشهاد بكتاب
| page = 1128
| url = https://books.google.com/books?id=U3MWRONWAmMC&pg=PA1128
| title = Advanced inorganic chemistry
| edition = 6th
| author1 = Cotton
| publisher = Wiley-India
| date = 2007
| ISBN = 978-81-265-1338-3
}}</ref>

=== النظائر ===
{{Main|نظائر الجادولينيوم}}يتكون الجادولينيوم الموجود طبيعيًا من ستة نظائر مستقرة، <sup>154</sup> جيجا، <sup>155</sup> جيجا، <sup>156</sup> جيجا، <sup>157</sup> جيجا، <sup>158</sup> جيجا، <sup>160</sup> جيجا، ونظير [[نويدة مشعة|مشع]] واحد، <sup>152</sup> جيجا، والنظير <sup>158</sup> جيجا، الأكثر وفرة (24.8٪ [[وفرة طبيعية]] ) . لم يُلاحظ أبدًا تحلل بيتا المزدوج المتوقع البالغ <sup>160</sup> Gd (تم قياس [[عمر النصف|حد أدنى تجريبيًا لنصف العمر الذي]] يزيد عن 1.3 × 10 <sup>21</sup> <ref name="DBD">{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Danevich, F.A.
| displayauthors = etal
| title = Quest for double beta decay of <sup>160</sup>Gd and Ce isotopes
| journal = Nucl. Phys. A
| volume = 694
| issue = 1
| pages = 375–91
| date = 2001
| DOI = 10.1016/S0375-9474(01)00983-6
| bibcode = 2001NuPhA.694..375D
| arxiv = nucl-ex/0011020
}}</ref> ).

تمت ملاحظة 29 نظيرًا مشعًا من الجادولينيوم، وأكثرها استقرارًا هو <sup>152</sup> Gd (يحدث بشكل طبيعي)، مع عمر نصف يبلغ حوالي 1.08 × 10 <sup>14</sup> عامًا، و <sup>150</sup> Gd، مع عمر نصف يبلغ 1.79 × 10 <sup>6</sup> سنوات. جميع النظائر المشعة المتبقية لها فترات نصف عمر أقل من 75 عامًا. غالبية هؤلاء لديهم نصف عمر أقل من 25 ثانية. تحتوي نظائر الجادولينيوم على أربعة [[مصاوغ نووي|أيزومرات]] ثابتة، وأكثرها ثباتًا هو <sup>143m</sup> Gd ( ''t'' <sub>1/2</sub> = 110 ثوانٍ)، و <sup>145</sup> m Gd ( ''t'' <sub>1/2</sub> = 85 ثانية) و <sup>141m</sup> Gd ( ''t'' <sub>1/2</sub> = 24.5 ثانية).

النظائر ذات [[كتلة ذرية|الكتل الذرية]] أقل من النظير المستقر الأكثر وفرة، <sup>158</sup> Gd، تتحلل بشكل أساسي عن طريق [[التقاط إلكترون|التقاط الإلكترون]] لنظائر [[يوروبيوم|اليوروبيوم]]. في الكتل الذرية الأعلى، يكون [[اضمحلال نشاط إشعاعي|وضع الاضمحلال]] الأساسي هو [[اضمحلال بيتا]]، والمنتجات الأولية هي نظائر [[تربيوم|التيربيوم]].

== تاريخ ==
تمت تسمية الجادولينيوم على اسم [[غادولينيت|الجادولينيت]] المعدني، والذي سمي بدوره على اسم الكيميائي والجيولوجي الفنلندي [[يوهان غادولين|يوهان جادولين]] . <ref name="Greenwood2">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> في عام 1880، [[كيميائي|لاحظ الكيميائي]] [[جان تشارلز جاليسار دي مارينياك|السويسري جان تشارلز جاليسار]] الخطوط الطيفية من الجادولينيوم في عينات من [[غادولينيت|الجادولينيوم]] (الذي يحتوي في الواقع على القليل نسبيًا من الجادولينيوم، ولكنه يكفي لإظهار الطيف) وفي معدن [[سيريت|السيرييت المنفصل]] . ثبت أن المعدن الأخير يحتوي على قدر أكبر بكثير من العنصر مع الخط الطيفي الجديد. قام دي مارينياك في النهاية بفصل أكسيد معدني عن السيريت، والذي أدرك أنه أكسيد هذا العنصر الجديد. أطلق على أكسيد " [[أكسيد الجادولينيوم (III)]] ". ولأنه أدرك أن "الجادولينيا" كان أكسيد عنصر جديد، فقد كان له الفضل في اكتشاف الجادولينيوم. قام الكيميائي الفرنسي [[بول إميل ليكوك دي بواسبودران]] بفصل معدن الجادولينيوم عن الجادولين في عام 1886. <ref name="Marshall">{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Marshall
| first = James L.
| last2 = Marshall
| first2 = Virginia R.
| title = Rediscovery of the Elements: Yttrium and Johan Gadolin
| journal = The Hexagon
| url = http://www.chem.unt.edu/~jimm/REDISCOVERY%207-09-2018/Hexagon%20Articles/gadolin.pdf
| date = 2008
| issue = Spring
| pages = 8–11
}}</ref> <ref name="Virginia">{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Marshall
| first = James L. Marshall
| last2 = Marshall
| first2 = Virginia R. Marshall
| title = Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years
| journal = The Hexagon
| date = 2015
| pages = 72–77
| url = http://www.chem.unt.edu/~jimm/REDISCOVERY%207-09-2018/Hexagon%20Articles/rare%20earths%20II.pdf
| accessdate = 30 December 2019
}}</ref> <ref name="Weeks">{{استشهاد بكتاب
| author1 = Weeks
| first = Mary Elvira
| title = The discovery of the elements
| date = 1956
| publisher = Journal of Chemical Education
| place = Easton, PA
| url = https://archive.org/details/discoveryoftheel002045mbp
| edition = 6th
}}</ref> <ref name="XVI">{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Weeks, Mary Elvira
| author-link = Mary Elvira Weeks
| title = The discovery of the elements: XVI. The rare earth elements
| journal = Journal of Chemical Education
| year = 1932
| volume = 9
| issue = 10
| pages = 1751–1773
| DOI = 10.1021/ed009p1751
| bibcode = 1932JChEd...9.1751W
}}</ref>

== حقيقة ==
[[ملف:Gadolinitas.jpg|تصغير|الجادولينيت]]
الجادولينيوم مكون في العديد من المعادن مثل [[مونازيت|المونازيت]] [[باستناسيت|والباستناسيتي]]، وهما أكاسيد. المعدن شديد التفاعل بحيث لا يتواجد بشكل طبيعي. من المفارقات، كما ذكرنا أعلاه، أن [[غادولينيت|الجادولينيت]] المعدني يحتوي في الواقع على آثار فقط من هذا العنصر. الوفرة في القشرة الأرضية حوالي 6.2&nbsp;ملغم / كغم. <ref name="Greenwood3">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> تقع مناطق التعدين الرئيسية في الصين والولايات المتحدة والبرازيل وسريلانكا والهند وأستراليا مع احتياطيات من المتوقع أن تتجاوز مليون طن. يبلغ الإنتاج العالمي من الجادولينيوم النقي حوالي 400 طن في السنة. المعدن الوحيد المعروف الذي يحتوي على الجادولينيوم الأساسي، [[ليبرسونيت- (Gd)]]، نادر جدًا. <ref>Deliens, M. and Piret, P. (1982).</ref> <ref>{{استشهاد ويب
| url = https://www.mindat.org/min-2378.html
| title = Lepersonnite-(Gd): Lepersonnite-(Gd) mineral information and data
| website = Mindat.org
| accessdate = 4 March 2016
}}</ref>

== إنتاج ==
يتم إنتاج الجادولينيوم من كل من المونازيت و [[باستناسيت]].

# يتم استخلاص المعادن [[حمض الهيدروكلوريك|المكسرة بحمض الهيدروكلوريك]] أو [[حمض الكبريتيك]] الذي يحول الأكاسيد غير القابلة للذوبان إلى كلوريدات أو كبريتات قابلة للذوبان.
# يتم معادلة المرشح الحمضي جزئيًا باستخدام الصودا الكاوية إلى الرقم الهيدروجيني 3-4. [[ثوريوم|يترسب الثوريوم في]] صورة هيدروكسيده، ثم يُزال.
# يتم معالجة المحلول المتبقي [[أكسالات الأمونيوم|بأكسالات الأمونيوم]] لتحويل الأتربة النادرة إلى [[أكسالات]] غير قابلة للذوبان. يتم تحويل الأكسالات إلى أكاسيد بالتسخين.
# يتم إذابة الأكاسيد في [[حمض النتريك|حمض النيتريك]] الذي يستبعد أحد المكونات الرئيسية، [[سيريوم|السيريوم]]، الذي يكون أكسيده غير قابل للذوبان في HNO <sub>3</sub>.
# يتم معالجة المحلول [[نترات المغنيسيوم|بنترات المغنيسيوم]] لإنتاج خليط متبلور من أملاح مزدوجة من الجادولينيوم [[ساماريوم|والسماريوم]] [[يوروبيوم|والأوروبيوم]].
# يتم فصل الأملاح عن طريق [[تبادل أيوني|كروماتوغرافيا التبادل]] الأيوني.
# يتم بعد ذلك غسل أيونات الأرض النادرة بشكل انتقائي بواسطة عامل معقد مناسب. <ref name="Greenwood4">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref>

يتم الحصول على معدن الجادولينيوم من أكسيده أو أملاحه عن طريق تسخينه [[كالسيوم|بالكالسيوم]] عند {{حول|1450|C}} في جو الأرجون. يمكن إنتاج الجادولينيوم الإسفنجي عن طريق تقليل GdCl <sub>3</sub> المنصهر بمعدن مناسب عند درجات حرارة أقل من {{حول|1312|C}} (نقطة انصهار Gd) عند ضغط منخفض. <ref name="Greenwood5">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref>

== التطبيقات ==
لا يحتوي الجادولينيوم على تطبيقات واسعة النطاق، ولكن له مجموعة متنوعة من الاستخدامات المتخصصة.

نظرًا لأن <sup>157</sup> Gd يحتوي على مقطع عرضي نيوتروني عالٍ، فإنه يُستخدم لاستهداف الأورام في العلاج بالنيوترونات. هذا العنصر فعال للاستخدام مع [[تصوير نيوتروني|التصوير الشعاعي النيوتروني]] وفي حماية [[مفاعل نووي|المفاعلات النووية]]. يتم استخدامه كإجراء ثانوي لإغلاق الطوارئ في بعض المفاعلات النووية، خاصةً من نوع [[مفاعل كندو]]. <ref name="Greenwood6">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> يستخدم الجادولينيوم أيضًا في أنظمة [[دفع بحري نووي|الدفع البحرية النووية]] [[السم القابل للحرق|كما السم قابل للاحتراق]].

يمتلك الجادولينيوم [[علم الفلزات|خصائص معدنية]] غير عادية، مع أقل من 1٪ من الجادولينيوم الذي يحسن قابلية التشغيل ومقاومة الحديد [[كروم|والكروم]] [[سبيكة|والسبائك]] ذات الصلة لدرجات الحرارة العالية [[أكسدة واختزال|والأكسدة]]. <ref>{{استشهاد ويب
| url = https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/element/Gadolinium#section=Uses
| title = Element Summary for AtomicNumber 64, Gadolinium
| website = PubChem
| accessdate = 25 October 2021
| last = National Center for Biotechnology Information
}}</ref>

الجادولينيوم هو [[مغناطيسية مسايرة|مغناطيسي متوسط]] في [[درجة حرارة الغرفة]]، عند [[درجة حرارة كوري|نقطة كوري]] تبلغ {{حول|20|C}}. <ref name="CRC22">{{RubberBible86th}}</ref> تعمل الأيونات البارامغنطيسية، مثل الجادولينيوم، على تعزيز معدلات الاسترخاء النووي، مما يجعل الجادولينيوم مفيدًا للتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). تُستخدم حلول [[معقد تناسقي|مجمعات]] الجادولينيوم [[كيمياء عضوية|العضوية]] ومركبات الجادولينيوم [[وسط تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي|كعامل تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي في]] [[معالجة وريدية|الوريد]] لتحسين الصور في [[تصوير بالرنين المغناطيسي|التصوير بالرنين المغناطيسي الطبي]] وإجراءات [[تصوير الأوعية بالرنين المغناطيسي]] (MRA). [[Magnevist|ماجنيفست]] هو المثال الأكثر انتشارًا. <ref>{{استشهاد بكتاب
| pages = 13;30
| url = https://books.google.com/books?id=xpCffxNrCXYC&pg=PA13
| title = MRI in clinical practice
| author1 = Liney, Gary
| publisher = Springer
| date = 2006
| ISBN = 978-1-84628-161-7
}}</ref> <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| title = Next generation, high relaxivity gadolinium MRI agents
| journal = Bioconjugate Chemistry
| volume = 16
| issue = 1
| pages = 3–8
| date = 2005
| PMID = 15656568
| DOI = 10.1021/bc049817y
}}</ref> الأنابيب النانوية المعبأة بالجادولينيوم، والتي تسمى " [[جادونانوتوب|أنابيب الجادونانوت]] "، أكثر فعالية 40 مرة من عامل تباين الجادولينيوم المعتاد. <ref>Wendler, Ronda (1 December 2009) [https://web.archive.org/web/20110728091851/http://www.texasmedicalcenter.org/root/en/TMCServices/News/2009/12-01/Magnets+Guide+Stem+Cells+to+Damaged+Hearts.htm Magnets Guide Stem Cells to Damaged Hearts].</ref> عوامل التباين التقليدية القائمة على الجادولينيوم غير مستهدفة، وتوزع بشكل عام في جميع أنحاء الجسم بعد الحقن، ولكنها لن تعبر [[حاجز دموي دماغي|الحاجز الدموي الدماغي]] السليم. [[ورم الدماغ|تسمح أورام الدماغ]] والاضطرابات الأخرى التي تؤدي إلى تدهور [[حاجز دموي دماغي|الحاجز الدموي الدماغي]] لهذه العوامل بالاختراق إلى الدماغ وتسهيل اكتشافها عن طريق [[تصوير بالرنين المغناطيسي|التصوير بالرنين المغناطيسي]] المعزز بالتباين. وبالمثل، [[تأخر التصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بالجادولينيوم للغضروف|تأخر التصوير بالرنين المغناطيسي محسنة الجادولينيوم]] يستخدم [[مركب أيوني]]، في الأصل يتم استبعاد من الأصحاء على أساس [[كهروستاتيكا|التنافر الكهربائي]] ولكنه لن يدخل [[بروتيوغليكان]] في أمراض مثل [[فصال عظمي|التهاب المفاصل]].

يستخدم الجادولينيوم كالفوسفور أيضًا في التصوير الآخر. في [[أشعة سينية|أنظمة الأشعة السينية]]، يوجد الجادولينيوم في طبقة الفوسفور، معلقة في مصفوفة بوليمر عند الكاشف. [[تربيوم]] - [[إشابة|مخدر]] [[أوكسي كبريتيد الجادولينيوم]] (Gd <sub>2</sub> O <sub>2</sub> S: Tb) في طبقة الفوسفور يحول الأشعة السينية المنبعثة من المصدر إلى ضوء. هذه المادة تشع الضوء الأخضر عند 540&nbsp;نانومتر نظرًا لوجود Tb <sup>3+</sup>، وهو مفيد جدًا لتحسين جودة التصوير. يصل تحويل الطاقة لـ Gd إلى 20٪، مما يعني أنه يمكن تحويل 1/5 طاقة الأشعة السينية التي تضرب طبقة الفوسفور إلى فوتونات مرئية. أوكسيورثوسيليكات الجادولينيوم (Gd <sub>2</sub> SiO <sub>5</sub>، GSO ؛ مخدر عادة بنسبة 0.1-1.0٪ من [[سيريوم|Ce]] ) عبارة عن بلورة مفردة تستخدم [[وماض|كوماض]] في التصوير الطبي مثل التصوير [[تصوير مقطعي بالإصدار البوزيتروني|المقطعي بالإصدار البوزيتروني]] أو للكشف عن النيوترونات. <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| DOI = 10.1117/1.1829713
| title = Use of gadolinium oxyorthosilicate scintillators in x-ray radiometers
| date = 2005
| journal = Optical Engineering
| volume = 44
| pages = 016403
| bibcode = 2005OptEn..44a6403R
}}</ref>

تستخدم مركبات الجادولينيوم أيضًا في صنع [[مادة فسفورية|الفوسفور]] الأخضر لأنابيب التلفزيون الملون.{{بحاجة لمصدر|date=June 2019}}

يتم إنتاج الجادولينيوم -153 في مفاعل نووي من عنصر [[يوروبيوم|اليوروبيوم]] أو أهداف الجادولينيوم المخصب. يبلغ عمر النصف {{Val|240|10}} يومًا ويصدر [[أشعة غاما|إشعاع غاما]] بقمم قوية عند 41&nbsp;كيلو فولت و 102&nbsp;keV. يتم استخدامه في العديد من تطبيقات ضمان الجودة، مثل مصادر الخطوط وأشباح المعايرة، لضمان عمل أنظمة تصوير الطب النووي بشكل صحيح وإنتاج صور مفيدة لتوزيع النظائر المشعة داخل المريض. <ref name="gd153">{{استشهاد ويب
| url = http://radioisotopes.pnl.gov/gadolinium.stm
| title = Gadolinium-153
| publisher = Pacific Northwest National Laboratory
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20090527014921/http://radioisotopes.pnl.gov/gadolinium.stm
| archivedate = 27 May 2009
| accessdate = 6 June 2009
}}</ref> كما أنه يستخدم كمصدر لأشعة جاما في قياسات امتصاص الأشعة السينية أو في [[مقياس امتصاص الأشعة السينية ثنائي البواعث|مقاييس كثافة]] [[هشاشة العظام|العظام لفحص هشاشة العظام]]، وكذلك في نظام التصوير بالأشعة السينية المحمول ليكسسكوب. <ref>{{استشهاد ويب
| url = https://www.ndt.net/news/lixi.htm
| title = Lixi, Inc.
| accessdate = 6 June 2009
}}</ref>

يستخدم [[عقيق الإيتريوم الجادولينيوم|الجادولينيوم لصنع عقيق الجادولينيوم الإيتريوم]] (Gd: Y <sub>3</sub> Al <sub>5</sub> O <sub>12</sub> ) ؛ له [[موجة صغرية|تطبيقات ميكروويف]] ويستخدم في تصنيع مكونات بصرية مختلفة وكمواد ركيزة للأفلام الممغنطة الضوئية.{{بحاجة لمصدر|date=June 2019}}

[[الجادولينيوم العقيق الغاليوم|تم استخدام عقيق الجادولينيوم الغاليوم]] (GGG، Gd <sub>3</sub> Ga <sub>5</sub> O <sub>12</sub> ) لتقليد الماس [[ذاكرة الفقاعة|وذاكرة فقاعة]] الكمبيوتر. <ref name="CRC">Hammond, C. R. ''The Elements'', in {{RubberBible86th}}</ref>

الجادولينيوم يمكن أيضا أن تكون بمثابة [[كهرل|بالكهرباء]] في [[خلية وقود الأكسيد الصلب|خلايا وقود الأكسيد الصلبة]] (SOFCs). إن استخدام الجادولينيوم [[عامل إشابة|كمشوب]] لمواد مثل [[أكسيد السيريوم الرباعي|أكسيد السيريوم]] (على شكل [[سيريا مخدر الجادولينيوم|سيريا مخدر بالجادولينيوم]] ) يخلق إلكتروليتًا مع [[الموصلية الأيونية (الحالة الصلبة)|الموصلية الأيونية]] العالية ودرجات حرارة التشغيل المنخفضة، والتي تعتبر مثالية لإنتاج فعال من حيث التكلفة لخلايا الوقود.

تُجرى الأبحاث على [[تبريد مغناطيسي|التبريد المغناطيسي]] بالقرب من درجة حرارة الغرفة، مما قد يوفر كفاءة كبيرة ومزايا بيئية على طرق التبريد التقليدية. المواد القائمة على الجادولينيوم، مثل Gd <sub>5</sub> (Si <sub>''x''</sub> Ge <sub>1− ''x''</sub> ) <sub>4</sub>، هي حاليًا أكثر المواد الواعدة، نظرًا لارتفاع درجة حرارة كوري وتأثيرها المغناطيسي العملاق. يُظهر Gd النقي تأثيرًا مغناطيسيًا كبيرًا بالقرب من [[درجة حرارة كوري]] البالغة {{حول|20|C}}، وقد أثار هذا اهتمامًا كبيرًا بإنتاج سبائك Gd بتأثير أكبر ودرجة حرارة Curie قابلة للضبط. في Gd <sub>5</sub> (Si <sub>''x''</sub> Ge <sub>1− ''x''</sub> ) <sub>4</sub>، يمكن تغيير تركيبات Si و Ge لضبط درجة حرارة Curie. لا تزال هذه التقنية في مرحلة مبكرة جدًا من التطوير، ولا يزال يتعين إجراء تحسينات مادية كبيرة قبل أن تصبح قابلة للتطبيق تجاريًا.

وضع الفيزيائيان مارك فاجينز وجون بيكوم، من [[تجربة سوبر كاميوكاندي|سوبر كاميوكاندي]] الياباني، نظرية مفادها أن الجادولينيوم قد يسهل [[عداد نيوترينو|اكتشاف النيوترينو]] عند إضافته إلى مياه عالية النقاء في الخزان. <ref>{{استشهاد ويب
| url = https://mobile.abc.net.au/news/2019-06-17/inside-super-kamiokande-360-tour/11209104
| title = Inside the 'secret underground lair' where scientists are searching the galaxies
| publisher = ABC News (Australia)
| accessdate = 16 June 2019
}}</ref>

تم البحث عن أكسيد النحاس والباريوم الجادولينيوم (GdBCO) لخصائصه فائقة التوصيل <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Shi
| title = Superconducting properties of Gd-Ba-Cu-O single grains processed from a new, Ba-rich precursor compound
| issn = 1742-6596
| DOI = 10.1088/1742-6596/97/1/012250
| pages = 012250
| issue = 1
| volume = 97
| journal = Journal of Physics: Conference Series
| date = 1 February 2008
| first = Y
| first4 = D A
| last4 = Cardwell
| first3 = K
| last3 = Iida
| first2 = N Hari
| last2 = Babu
| bibcode = 2008JPhCS..97a2250S
}}</ref> <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Cardwell
| first6 = K
| issn = 0953-2048
| DOI = 10.1088/0953-2048/23/3/034008
| pages = 034008
| issue = 3
| volume = 23
| journal = Superconductor Science and Technology
| title = Top seeded melt growth of Gd–Ba–Cu–O single grain superconductors
| date = 1 March 2010
| last6 = Iida
| first = D A
| first5 = A R
| last5 = Dennis
| first4 = S K
| last4 = Pathak
| first3 = N
| last3 = Hari Babu
| first2 = Y-H
| last2 = Shi
| bibcode = 2010SuScT..23c4008C
}}</ref> <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Zhang
| first7 = Y S
| issn = 1757-8981
| DOI = 10.1088/1757-899X/213/1/012049
| pages = 012049
| issue = 1
| volume = 213
| journal = IOP Conference Series: Materials Science and Engineering
| title = Flux pinning properties of GdBCO bulk through the infiltration and growth process
| date = 2017
| first8 = M
| last8 = Izumi
| last7 = Liu
| first = Y F
| first6 = Y
| last6 = Xu
| first5 = W L
| last5 = Zhou
| first4 = C Y
| last4 = Pan
| first3 = X J
| last3 = Zhang
| first2 = J J
| last2 = Wang
| bibcode = 2017MS&E..213a2049Z
}}</ref> مع التطبيقات في المحركات فائقة التوصيل أو المولدات - على سبيل المثال في التوربينات الهوائية. <ref>{{استشهاد ويب
| url = https://www.nextbigfuture.com/2018/11/european-ecoswing-builds-first-full-scale-superconductor-wind-turbine.html
| title = European EcoSwing Builds First Full Scale Superconductor Wind Turbine
| date = 22 November 2018
| last = Wang
| first = Brian
}}</ref> يمكن تصنيعه بنفس الطريقة مثل الموصل الفائق لدرجات الحرارة العالية الأكثر بحثًا على نطاق واسع، وهو [[أكسيد نحاس الإيتريوم الباريوم|أكسيد الإيتريوم الباريوم والنحاس]] (YBCO) ويستخدم تركيبة كيميائية مماثلة (GdBa <sub>2</sub> Cu <sub>3</sub> O <sub>7− ''δ''</sub>). <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Zhang
| date = 1 April 2016
| issn = 0953-2048
| DOI = 10.1088/0953-2048/29/4/044005
| pages = 044005
| issue = 4
| volume = 29
| journal = Superconductor Science and Technology
| title = Melt-growth bulk superconductors and application to an axial-gap-type rotating machine
| first5 = Mitsuru
| first = Yufeng
| last5 = Izumi
| first4 = Motohiro
| last4 = Miki
| first3 = Tetsuya
| last3 = Ida
| first2 = Difan
| last2 = Zhou
| bibcode = 2016SuScT..29d4005Z
}}</ref> والجدير بالذكر أنه تم استخدامه من قبل مجموعة مجموعة الموصلية الفائقة السائبة من جامعة كامبريدج في عام 2014 لتسجيل رقم قياسي عالمي جديد لأعلى مجال مغناطيسي محاصر في [[التوصيل الفائق عند درجات حرارة مرتفعة|موصل فائق ذو درجة حرارة عالية]]، مع مجال 17.6T محاصر داخل اثنين من كتل (GdBCO). <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Durrell
| first8 = J
| bibcode = 2014SuScT..27h2001D
| issn = 0953-2048
| DOI = 10.1088/0953-2048/27/8/082001
| pages = 082001
| issue = 8
| volume = 27
| journal = Superconductor Science and Technology
| title = A trapped field of 17.6 T in melt-processed, bulk Gd-Ba-Cu-O reinforced with shrink-fit steel
| date = 1 August 2014
| first9 = M
| last9 = Strasik
| last8 = Hull
| first = J H
| first7 = A M
| last7 = Campbell
| first6 = Y-H
| last6 = Shi
| first5 = K G B
| last5 = Palmer
| first4 = M D
| last4 = Ainslie
| first3 = J
| last3 = Jaroszynski
| first2 = A R
| last2 = Dennis
| arxiv = 1406.0686
}}</ref> <ref>{{استشهاد ويب
| url = https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/439929-strongest-magnetic-field-trapped-in-a-superconductor/
| title = Strongest magnetic field trapped in a superconductor
| accessdate = 15 August 2019
}}</ref>

== أمان ==
{{Main|عامل تباين التصوير بالرنين المغناطيسي|تليف الجهاز الكلوي}}باعتباره أيونًا حرًا، يتم الإبلاغ عن أن الجادولينيوم شديد السمية في كثير من الأحيان، ولكن عوامل التباين في التصوير بالرنين المغناطيسي هي [[استخلاب|مركبات مخلبة]] وتعتبر آمنة بدرجة كافية لاستخدامها في معظم الأشخاص. ترجع سمية أيونات الجادولينيوم الحرة في الحيوانات إلى التداخل مع عدد من العمليات المعتمدة على قناة أيون الكالسيوم. تبلغ [[الجرعة المميتة الوسطية|الجرعة المميتة 50٪]] حوالي 0.34&nbsp;مليمول / كجم (IV، فأر) <ref>Bousquet et coll., 1988</ref> أو 100-200&nbsp;ملغم / كغم. تظهر دراسات السمية في القوارض أن إزالة معدن ثقيل من الجادولينيوم (الذي يحسن أيضًا من قابليته للذوبان) يقلل من سميته فيما يتعلق بالأيون الحر بمعامل 50 (أي أن الجرعة المميتة لمخلّب Gd تزداد بمقدار 50 مرة). <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Ersoy
| first = Hale
| last2 = Rybicki
| first2 = Frank J.
| date = November 2007
| title = Biochemical Safety Profiles of Gadolinium-Based Extracellular Contrast Agents and Nephrogenic Systemic Fibrosis
| journal = Journal of Magnetic Resonance Imaging
| volume = 26
| issue = 5
| pages = 1190–1197
| DOI = 10.1002/jmri.21135
| issn = 1053-1807
| PMCID = 2709982
| PMID = 17969161
}}</ref> <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| title = What nephrologists need to know about gadolinium
| journal = Nature Clinical Practice. Nephrology
| volume = 3
| issue = 12
| pages = 654–68
| date = December 2007
| PMID = 18033225
| DOI = 10.1038/ncpneph0660
}}</ref> لذلك يُعتقد أن السمية السريرية لعوامل التباين المعتمدة على الجادولينيوم (GBCAs <ref name="GDD">{{استشهاد ويب
| url = https://gadoliniumtoxicity.com/tag/gadolinium-deposition-disease/
| title = Gadolinium Deposition Disease (GDD) in Patients with Normal Renal Function
| date = 1 November 2015
| website = Gadolinium Toxicity
| accessdate = 3 February 2016
}}</ref> ) في البشر سوف تعتمد على قوة العامل المخلب ؛ لكن هذا البحث لم يكتمل بعد.{{متى؟|date=August 2016}} <sup class="noprint Inline-Template">&#x5D;</sup> حوالي اثني عشر من العوامل المختلفة المخلبية لـ Gd كعوامل تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي في جميع أنحاء العالم. <ref>{{استشهاد ويب
| url = http://www.ismrm.org/special/EMEA2.pdf
| title = Questions and Answers on Magnetic resonance imaging
| website = International Society for Magnetic Resonance in Medicine
| accessdate = 6 June 2009
}}</ref> <ref>{{استشهاد ويب
| url = https://www.fda.gov/Cder/Drug/infopage/gcca/default.htm
| title = Information on Gadolinium-Containing Contrast Agents
| website = US Food and Drug Administration
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20080906211904/https://www.fda.gov/Cder/Drug/infopage/gcca/default.htm
| archivedate = 6 September 2008
}}</ref> <ref name="Gray">Gray, Theodore (2009).</ref>
{| class="infobox ib-chembox" id="1139"
! colspan="2" id="1144" style="background: #f8eaba; text-align: center;" |المخاطر
|- id="1146"
| colspan="2" id="1147" style="text-align:left; background-color:#e6e6e6;" |[[Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals|وضع العلامات '''GHS''']] :
|- id="1150" style="background:#f4f4f4;"
| id="1151" style="padding-left:1em;" |<div id="1152" style="display:inline-block; padding:0.1em 0;line-height:1.2em;">[[GHS hazard pictograms|الرسوم التوضيحية]]</div>
| id="1155" |https://ar.wikipedia.org/wiki/null</img>
|- id="1157" style="background:#f4f4f4;"
| id="1158" style="padding-left:1em;" |<div id="1159" style="display:inline-block; padding:0.1em 0;line-height:1.2em;">[[Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals#Signal word|كلمة إشارة]]</div>
| id="1162" |'''خطر'''
|- id="1164" style="background:#f4f4f4;"
| id="1165" style="padding-left:1em;" |<div id="1166" style="display:inline-block; padding:0.1em 0;line-height:1.2em;">[[GHS hazard statements|بيانات الأخطار]]</div>
| id="1169" |<abbr title="H261: In contact with water releases flammable gas" class="abbr">H261</abbr>
|- id="1171" style="background:#f4f4f4;"
| id="1172" style="padding-left:1em;" |<div id="1173" style="display:inline-block; padding:0.1em 0;line-height:1.2em;">[[GHS precautionary statements|البيانات التحذيرية]]</div>
| id="1176" |<abbr title="P231+P232: Handle and store contents under inert gas. Protect from moisture" class="abbr">P231 + P232</abbr>، <abbr title="P422: Store contents under ..." class="abbr">P422</abbr> <ref><templatestyles src="Module:Citation/CS1/styles.css"></templatestyles><cite class="citation web cs1">[https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/691771 "Gadolinium 691771"]. </cite></ref>
|- id="1178"
| id="1179" |[[NFPA 704|'''NFPA 704''']] (حريق&nbsp;الماس)
| id="1182" |<div id="1183" style="width:100%; background:transparent;"><div id="container" style="margin:0 auto; width:82px; font-family:sans-serif"><div id="on_image_elements" class="nounderlines" style="background:; float:left; font-size:20px; text-align:center; vertical-align:middle; position:relative; height:80px; width:80px; padding:1px;"><div role="img" id="diamond_image_and_mw_ImageMap" style="position:absolute; height:80px; width:80px;"><imagemap>
File:NFPA 704.svg|80px|alt=NFPA 704 four-colored diamond
poly 150 150 300 300 150 450 0 300 [[NFPA 704#Blue|Health 0: Exposure under fire conditions would offer no hazard beyond that of ordinary combustible material. E.g. sodium chloride]]
poly 300 0 450 150 300 300 150 150 [[NFPA 704#Red|Flammability 0: Will not burn. E.g. water]]
poly 450 150 600 300 450 450 300 300 [[NFPA 704#Yellow|Instability 1: Normally stable, but can become unstable at elevated temperatures and pressures. E.g. calcium]]
poly 300 300 450 450 300 600 150 450 [[NFPA 704#White|Special hazard W: Reacts with water in an unusual or dangerous manner. E.g. sodium, sulfuric acid]]
desc none
</imagemap></div><div id="1184" style="width:13px; text-align:center; position:absolute; top:31px; left:15px;">[[معيار الرابطة الوطنية للوقاية من الحرائق رقم 704|<span title="Health 0: Exposure under fire conditions would offer no hazard beyond that of ordinary combustible material. E.g. sodium chloride" style="color:black;">0</span>]]</div><div id="1187" style="width:12px; text-align:center; position:absolute; top:12px; left:35px;">[[معيار الرابطة الوطنية للوقاية من الحرائق رقم 704|<span title="Flammability 0: Will not burn. E.g. water" style="color:black;">0</span>]]</div><div id="1190" style="width:13px; text-align:center; position:absolute; top:31px; left:54px;">[[معيار الرابطة الوطنية للوقاية من الحرائق رقم 704|<span title="Instability 1: Normally stable, but can become unstable at elevated temperatures and pressures. E.g. calcium" style="color:black;">1</span>]]</div><div id="1193" style="vertical-align:middle; text-align:center; line-height:80%; position:absolute; top:52px;">[[معيار الرابطة الوطنية للوقاية من الحرائق رقم 704|<span style="font-size:15px; color:black; width:23px; position:absolute; left:29px;"><s>دبليو</s></span>]]</div></div></div></div>
|}
في المرضى الذين يعانون من الفشل الكلوي، هناك خطر الإصابة بمرض نادر ولكنه خطير يسمى [[التليف الجهازي كلوي المنشأ]] (NSF) <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| title = Is there a causal relation between the administration of gadolinium based contrast media and the development of nephrogenic systemic fibrosis (NSF)?
| journal = Clinical Radiology
| volume = 61
| issue = 11
| pages = 905–06
| date = November 2006
| PMID = 17018301
| DOI = 10.1016/j.crad.2006.09.003
}}</ref> والذي ينتج عن استخدام عوامل التباين القائمة على الجادولينيوم. يشبه المرض [[وذمة الصلبة|الوذمة المخاطية الصلبة]] وإلى حد ما [[تصلب الجلد]] . قد يحدث بعد شهور من حقن عامل التباين. يتم تأكيد ارتباطه بالجادولينيوم وليس الجزيء الحامل من خلال حدوثه مع مواد تباين مختلفة حيث يتم حمل الجادولينيوم بواسطة جزيئات حاملة مختلفة تمامًا. نتيجة لذلك، لا ينصح باستخدام هذه العوامل لأي فرد مصاب بالفشل الكلوي في المرحلة النهائية حيث سيتطلب غسيل الكلى الطارئ. قد تحدث أعراض مماثلة ولكنها ليست متطابقة لمرض التليف الكيسي في الأشخاص الذين لديهم وظائف كلوية طبيعية أو شبه طبيعية في غضون ساعات إلى شهرين بعد إعطاء (GBCAs)؛ تم اقتراح اسم "مرض ترسب الجادولينيوم" (GDD) لهذه الحالة، والتي تحدث في غياب مرض سابق الوجود أو مرض متطور لاحقًا لعملية معروفة بديلة. أفادت دراسة أجريت عام 2016 عن العديد من الحالات القصصية لـ (GDD). <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| title = Gadolinium deposition disease: Initial description of a disease that has been around for a while
| journal = Magnetic Resonance Imaging
| volume = 34
| issue = 10
| pages = 1383–90
| date = December 2016
| PMID = 27530966
| DOI = 10.1016/j.mri.2016.07.016
}}</ref> ومع ذلك، في تلك الدراسة، تم تجنيد المشاركين من مجموعات الدعم عبر الإنترنت للأشخاص الذين تم تحديدهم ذاتيًا على أنهم يعانون من سمية الجادولينيوم، ولم يتم جمع أي سجل طبي أو بيانات ذات صلة. لا يزال يتعين إجراء دراسات علمية نهائية تثبت وجود الحالة.

تشتمل الإرشادات الحالية الصادرة عن الجمعية الكندية لأخصائيي الأشعة <ref name="CARguidelines">{{استشهاد بدورية محكمة
| title = Gadolinium-Based Contrast Agents in Kidney Disease: A Comprehensive Review and Clinical Practice Guideline Issued by the Canadian Association of Radiologists
| journal = Canadian Journal of Kidney Health and Disease
| volume = 5
| pages = 2054358118778573
| date = 2018
| PMID = 29977584
| PMCID = 6024496
| DOI = 10.1177/2054358118778573
}}</ref> على أن مرضى غسيل الكلى يجب أن يتلقوا فقط عوامل الجادولينيوم عند الضرورة وأن يخضعوا لغسيل الكلى بعد الاختبار. إذا كان يجب إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بالتباين على مريض غسيل الكلى، فمن المستحسن تجنب بعض عوامل التباين عالية الخطورة ولكن لا يتم أخذ جرعة أقل في الاعتبار. <ref name="CARguidelines" /> توصي الكلية الأمريكية للأشعة بإجراء فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي المعززة بالتباين في أقرب وقت ممكن قبل غسيل الكلى كإجراء وقائي، على الرغم من أن هذا لم يثبت أنه يقلل من احتمالية تطوير (NSF). <ref>{{استشهاد بكتاب
| author1 = ACR Committee on Drugs
| author2 = Contrast Media
| title = ACR Manual on Contrast Media Version 7
| date = 2010
| ISBN = 978-1-55903-050-2
}}</ref> توصي إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) بأخذ احتمالية احتباس الجادولينيوم في الاعتبار عند اختيار نوع (GBCA) المستخدم في المرضى الذين يحتاجون إلى جرعات متعددة مدى الحياة، والنساء الحوامل والأطفال والمرضى الذين يعانون من حالات التهابية. <ref>{{استشهاد ويب
| url = https://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm589213.htm
| title = FDA warns that gadolinium-based contrast agents (GBCAs) are retained in the body; requires new class warnings
| website = www.fda.gov
| publisher = Drug Safety and Availability – FDA Drug Safety Communication
| language = en
| accessdate = 20 September 2018
| last = Center for Drug Evaluation and Research
}}</ref>

[[صدمة الحساسية|التفاعلات التأقية]] نادرة الحدوث في حوالي 0.03-0.1٪. <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| date = October 1996
| title = Adverse reactions to gadolinium contrast media: a review of 36 cases
| journal = AJR. American Journal of Roentgenology
| volume = 167
| issue = 4
| pages = 847–49
| DOI = 10.2214/ajr.167.4.8819369
| PMID = 8819369
}}</ref>

الآثار البيئية طويلة المدى لتلوث الجادولينيوم بسبب الاستخدام البشري هو موضوع البحث المستمر. <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| last = Gwenzi
| first6 = Edmond
| PMID = 29709849
| issn = 1879-1026
| DOI = 10.1016/j.scitotenv.2018.04.235
| pages = 299–313
| volume = 636
| journal = The Science of the Total Environment
| title = Sources, behaviour, and environmental and human health risks of high-technology rare-earth elements as emerging contaminants
| date = 15 September 2018
| last6 = Sanganyado
| first = Willis
| first5 = Nothando
| last5 = Dunjana
| first4 = Nhamo
| last4 = Chaukura
| first3 = Concilia
| last3 = Danha
| first2 = Lynda
| last2 = Mangori
| bibcode = 2018ScTEn.636..299G
}}</ref> <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| title = Gadolinium as a new emerging contaminant of aquatic environments
| journal = Environmental Toxicology and Chemistry
| volume = 37
| issue = 6
| pages = 1523–34
| date = June 2018
| PMID = 29473658
| DOI = 10.1002/etc.4116
}}</ref>

== الدور البيولوجي ==
الجادولينيوم ليس له دور بيولوجي أصلي معروف، ولكن مركباته تستخدم كأدوات بحث في الطب الحيوي. مركبات Gd <sup>3+</sup> هي مكونات [[وسط تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي|عوامل التباين في التصوير بالرنين المغناطيسي]]. <ref>{{استشهاد بكتاب
| author1 = Tircsó
| last7 = Kovács
| chapter = Chapter 2. Gadolinium(III)-Based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging. A Re-Appraisal
| pages = 39–70
| year = 2021
| publisher = Springer
| first9 = Imre
| last9 = Tóth
| first8 = Ernő
| last8 = Brücher
| first7 = Zoltan
| first6 = Ferenc K.
| first = Gyulia
| last6 = Kálmán
| first5 = Richárd
| last5 = Botár
| first4 = Zoltan
| last4 = Garda
| first3 = Tibor
| last3 = Csupász
| first2 = Enricő
| author2 = Molńar
| title = Metal Ions in Bio-Imaging Techniques
| DOI = 10.1515/9783110685701-008
}}</ref> يتم استخدامه في العديد من [[قناة أيونية|تجارب الفيزيولوجيا الكهربية للقنوات الأيونية]] لمنع قنوات تسرب الصوديوم وتمديد القنوات الأيونية المنشطة. <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| date = August 2004
| title = Stretch-activated channels in stretch-induced muscle damage: role in muscular dystrophy
| journal = Clinical and Experimental Pharmacology & Physiology
| volume = 31
| issue = 8
| pages = 551–56
| DOI = 10.1111/j.1440-1681.2004.04027.x
| PMID = 15298550
}}</ref> تم استخدام الجادولينيوم مؤخرًا لقياس المسافة بين نقطتين في بروتين ما عبر [[رنين مغناطيسي إلكتروني|الرنين المغنطيسي الإلكتروني]]، وهو شيء يمكن أن يكون الجادولينيوم قابلاً له بشكل خاص بفضل حساسية EPR في النطاق w (95&nbsp;جيجاهرتز). <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| date = October 2018
| title = High Sensitivity In-Cell EPR Distance Measurements on Proteins using and Optimized Gd(III) Spin Label
| journal = The Journal of Physical Chemistry Letters
| volume = 9
| issue = 20
| pages = 6119–23
| DOI = 10.1021/acs.jpclett.8b02663
| PMID = 30277780
}}</ref>


== المراجع ==
== المراجع ==
{{مراجع}}
{{مراجع}}


== روابط خارجية ==
{{الجدول الدوري المضغوط}}

* [https://web.archive.org/web/20070927220031/http://rad.usuhs.edu/medpix/master.php3?mode=slide_sorter&pt_id=10978&quiz=#top التليف الجهازي كلوي المنشأ - مضاعفات تباين الجادولينيوم بالرنين المغناطيسي] (سلسلة من الصور على موقع MedPix الإلكتروني).
* [https://education.jlab.org/itselemental/ele064.html إنه عنصر - الجادولينيوم].
* [https://web.archive.org/web/20100323011159/http://www.external.ameslab.gov/news/release/01magneticrefrig.htm تستخدم الثلاجة معدن الجادولينيوم الذي يسخن عند تعرضه للمجال المغناطيسي].
* [https://web.archive.org/web/20090309174807/https://www.fda.gov/cder/drug/infopage/gcca/qa_200705.htm استشاري من إدارة الغذاء والدواء بشأن التباين القائم على الجادولينيوم].
* [http://www.siaecm.org/gadolinium/index.asp تصوير البطن بالرنين المغناطيسي: اعتبارات مهمة لتقييم تعزيز الجادولينيوم]، رافائيل أو بي دي كامبوس، فاسكو هيرديا، إرسان ألتون، ريتشارد سي سيميلكا، قسم الأشعة بمستشفيات جامعة نورث كارولينا تشابل هيل.
* [https://mobile.abc.net.au/news/2019-06-17/inside-super-kamiokande-360-tour/11209104 داخل جولة Super Kamiokande اليابانية 360 درجة بما في ذلك تفاصيل حول إضافة الجادولينيوم إلى المياه النقية للمساعدة في دراسة النيوترينوات].
{{Clear}}{{الجدول الدوري المضغوط}}
{{عناصر كيميائية على أسماء علماء}}
{{عناصر كيميائية على أسماء علماء}}
{{مادة تباين}}
{{مادة تباين}}
{{معرفات مركب كيميائي}}
{{معرفات مركب كيميائي}}
{{شريط بوابات|الكيمياء|العناصر الكيميائية}}
{{شريط بوابات|الكيمياء|العناصر الكيميائية}}
{{ضبط استنادي}}
{{ضبط استنادي}}{{ضبط استنادي}}{{تصنيف كومنز|Gadolinium}}

{{بذرة كيمياء}}
{{تصنيف كومنز|Gadolinium}}


[[تصنيف:غادولينيوم|*]]
[[تصنيف:غادولينيوم|*]]

نسخة 19:30، 17 ديسمبر 2021

تربيوم → غادولينيوم ← يوروبيوم
-
↑
Gd
↓
Cm
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنيسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سيليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: آرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونتيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بلاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسيوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: نيهونيوم (Nh)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: موسكوفيوم (Mc)
Element 116: ليفرموريوم (Lv)
Element 117: تينيسين (Ts)
Element 118: أوغانيسون (Og)
64Gd
المظهر
أبيض فضي
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز غادولينيوم، 64، Gd
تصنيف العنصر لانثانيدات
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي n/a, 6، f
الكتلة الذرية 157.25 غ·مول−1
توزيع إلكتروني Xe]; 4f7 5d1 6s2]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 18, 25, 9, 2 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 7.90 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 7.4 غ·سم−3
نقطة الانصهار 1585 ك، 1312 °س، 2394 °ف
نقطة الغليان 3546 ك، 3273 °س، 5923 °ف
حرارة الانصهار 10.05 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 301.3 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س) 37.03 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار (قيم محسوبة)
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن) 1836 2028 2267 2573 2976 3535
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة 1, 2, 3 (أكاسيده قاعدية ضعيفة)
الكهرسلبية 1.20 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 593.4 كيلوجول·مول−1
الثاني: 1170 كيلوجول·مول−1
الثالث: 1990 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 180 بيكومتر
نصف قطر تساهمي 6±196 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية نظام بلوري سداسي
المغناطيسية مغناطيسية حديدية/مغناطيسية مسايرة
التحول عند 292 كلفن[1]
مقاومة كهربائية (درجة حرارة الغرفة) (ألفا، بولي) 1.310 ميكروأوم·متر
الناقلية الحرارية 10.6 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري (100 °س) (ألفا، بولي) 9.4 ميكرومتر/(م·كلفن)
سرعة الصوت (سلك رفيع) 2680 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ (الشكل ألفا) 54.8 غيغاباسكال
معامل القص (الشكل ألفا) 21.8 غيغاباسكال
معامل الحجم (الشكل ألفا) 37.9 غيغاباسكال
نسبة بواسون (الشكل ألفا) 0.259
صلادة فيكرز 570 ميغاباسكال
رقم CAS 7440-54-2
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الغادولينيوم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
152Gd 0.20% 1.08×1014 سنة α 2.205 148Sm
154Gd 2.18% 154Gd هو نظير مستقر وله 90 نيوترون
155Gd 14.80% 155Gd هو نظير مستقر وله 91 نيوترون
156Gd 20.47% 156Gd هو نظير مستقر وله 92 نيوترون
157Gd 15.65% 157Gd هو نظير مستقر وله 93 نيوترون
158Gd 24.84% 158Gd هو نظير مستقر وله 94 نيوترون
160Gd 21.86% >1.3×1021 سنة β−β− 1.7 160Dy


الغادولينيوم (بالإنجليزية: Gadolinium)عنصر كيميائي له الرمز Gd والعدد الذري 64 في الجدول الدوري وهو من اللانثانيدات.[2][3][4] تستخدم بعض مركبات الغادولينيوم في التشخيص الطبي (MRT) بغرض توضيح مشاهدة وفحص الأوعية الدموية في القلب وفي الدماغ ومدى انسدادها.

الجادولينيوم معدن أبيض فضي عند إزالة الأكسدة. إنه مرن إلى حد ما وهو عنصر أرضي نادر مطيل. يتفاعل الجادولينيوم مع الأكسجين الجوي أو الرطوبة ببطء لتشكيل طلاء أسود. الجادولينيوم عند أقل من 20 °م (68 °ف) تماما عند نقطة كوري حيث تتأثر المغنطيسية الحديدية، مع انجذاب إلى مجال مغناطيسي أعلى من مجال النيكل. وفوق درجة الحرارة هذه يكون العنصر الأكثر مغناطيسية. يوجد في الطبيعة فقط في شكل مؤكسد. عند فصلها، عادة ما تحتوي على شوائب من العناصر الأرضية النادرة الأخرى بسبب خصائصها الكيميائية المتشابهة.

تم اكتشاف الجادولينيوم في عام 1880 من قبل جان تشارلز دي مارينياك، الذي اكتشف أكسيده باستخدام التحليل الطيفي. سمي على اسم الجادولينيت المعدني، وهو أحد المعادن التي يوجد فيها الجادولينيوم، وهو نفسه سُمي على اسم الكيميائي الفنلندي يوهان جادولين. تم عزل الجادولينيوم النقي لأول مرة بواسطة الكيميائي بول إميل ليكوك دي بواسبودران حوالي عام 1886.

يمتلك الجادولينيوم خصائص معدنية غير عادية، لدرجة أن ما لا يزيد عن 1٪ من الجادولينيوم يمكنه تحسين قابلية التشغيل ومقاومة الأكسدة في درجات حرارة عالية من الحديد والكروم والمعادن ذات الصلة. يمتص الجادولينيوم، كمعدن أو ملح، النيوترونات، ولذلك يستخدم أحيانًا للحماية في التصوير الشعاعي النيوتروني وفي المفاعلات النووية .

مثل معظم العناصر الأرضية النادرة، يشكل الجادولينيوم أيونات ثلاثية التكافؤ بخصائص فلورية، وتستخدم أملاح الجادولينيوم (III) كفوسفور في تطبيقات مختلفة.

أيونات الجادولينيوم (III) في الأملاح القابلة للذوبان في الماء شديدة السمية للثدييات. ومع ذلك، فإن مركبات الجادولينيوم المخلبي (III) تمنع الجادولينيوم (III) من التعرض للكائن الحي وتفرز الغالبية عن طريق الصحة.  الكلى قبل أن تترسب في الأنسجة. نظرًا لخصائصها البارامغناطيسية، تُستخدم محاليل مجمعات الجادولينيوم العضوية المخلبة كعوامل تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي الطبي عن طريق الوريد . كميات متفاوتة تترسب في أنسجة المخ، وعضلة القلب، والكلى، والأعضاء الأخرى والجلد، ويعتمد ذلك بشكل أساسي على وظيفة الكلى، وهيكل المخلّبات (الخطي أو الحلقي الكلي) والجرعة التي يتم تناولها.

مميزات

عينة من معدن الجادولينيوم

الخصائص الفيزيائية

الجادولينيوم هو أبيض فضي، ليونة، الدكتايل عنصر الأرضية النادرة. يتبلور في شكل α سداسي الشكل في درجة حرارة الغرفة، ولكن عند تسخينه إلى درجات حرارة أعلى من 1,235 °م (2,255 °ف)، يتحول إلى شكل β، الذي له هيكل مكعب محوره الجسم. [5]

يحتوي نظير الجادولينيوم -157 على أعلى مقطع عرضي لالتقاط حراري للنيوترونات بين أي نوكليد ثابت: حوالي 259000 حظيرة . فقط زينون-135 لديه مقطع عرضي أعلى، حوالي 2.0 مليون حظيرة، لكن هذا النظير مشع . [6]

يُعتقد أن الجادولينيوم مغنطيسي مغناطيسي عند درجات حرارة أقل من 20 °م (68 °ف) [7] وهو مغناطيسي قوي فوق درجة الحرارة هذه. هناك دليل على أن الجادولينيوم هو مضاد مغناطيسي حلزوني، وليس مغناطيسيًا مغناطيسيًا، أقل من 20 °م (68 °ف) . [8] يُظهر الجادولينيوم تأثيرًا مغناطيسيًا حيث تزداد درجة حرارته عندما يدخل مجالًا مغناطيسيًا وتنخفض عندما يغادر المجال المغناطيسي. تنخفض درجة الحرارة إلى 5 °م (41 °ف) لسبائك الجادولينيوم Gd 85 Er 15، وهذا التأثير أقوى بشكل ملحوظ بالنسبة للسبائك Gd 5 ( Si 2 Ge 2 )، ولكن عند درجة حرارة أقل بكثير (< 85 ك (−188.2 °م؛ −306.7 °ف) ). [9] لوحظ تأثير مغناطيسي كبير في درجات حرارة أعلى تصل إلى حوالي 300 كلفن، في المركبات Gd 5 (Si x Ge 1− x ) 4 .

يمكن عزل ذرات الجادولينيوم الفردية عن طريق تغليفها في جزيئات الفوليرين، حيث يمكن تصورها باستخدام مجهر إلكتروني ناقل . [10] يمكن دمج ذرات Gd الفردية ومجموعات Gd الصغيرة في الأنابيب النانوية الكربونية . [11]

الخواص الكيميائية

يتحد الجادولينيوم مع معظم العناصر لتكوين مشتقات Gd (III). كما أنه يتحد مع النيتروجين والكربون والكبريت والفوسفور والبورون والسيلينيوم والسيليكون والزرنيخ في درجات حرارة مرتفعة، مكونًا مركبات ثنائية. [12]

على عكس العناصر الأرضية النادرة الأخرى، فإن الجادولينيوم المعدني مستقر نسبيًا في الهواء الجاف. ومع ذلك، فإنه يتلوث بسرعة في الهواء الرطب، ويشكل أكسيد الجادولينيوم (III) غير المحكم الالتصاق (Gd 2 O 3 ):

4 Gd + 3 O2 → 2 Gd2O3,
الذي ينفجر، ويعرض المزيد من الأسطح للأكسدة.
الجادولينيوم هو عامل اختزال قوي يقلل أكاسيد العديد من المعادن في عناصرها. الجادولينيوم حساس للكهرباء ويتفاعل ببطء مع الماء البارد وبسرعة كبيرة مع الماء الساخن لتكوين هيدروكسيد الجادولينيوم:
2 Gd + 6 H2O → 2 Gd(OH)3 + 3 H2.\
الذي ينفجر، ويعرض المزيد من الأسطح للأكسدة.

الجادولينيوم هو عامل اختزال قوي يقلل أكاسيد العديد من المعادن في عناصرها. الجادولينيوم حساس للكهرباء ويتفاعل ببطء مع الماء البارد وبسرعة كبيرة مع الماء الساخن لتكوين هيدروكسيد الجادولينيوم:

2 Gd + 6 H2O → 2 Gd(OH)3 + 3 H2.

يتم مهاجمة معدن الجادولينيوم بسهولة عن طريق تخفيف حمض الكبريتيك لتشكيل محاليل تحتوي على أيونات Gd (III) عديمة اللون، والتي توجد على شكل [Gd (H 2 O) 9 ] 3+ معقدات: [13]

2 Gd + 3 H2SO4 + 18 H2O → 2 [Gd(H2O)9]3+ + 3 SO42- + 3 H2.

يتفاعل معدن الجادولينيوم مع الهالوجينات (X 2 ) عند درجة حرارة حوالي 200 °م (392 °ف) :

2 Gd + 3 X2 → 2 GdX3.

مركبات كيميائية

في الغالبية العظمى من مركباته، يتبنى الجادولينيوم حالة الأكسدة +3. جميع ثلاثي الهاليد الأربعة معروف. كلها بيضاء، باستثناء اليوديد، وهو أصفر. الأكثر شيوعًا من الهاليدات هو الجادولينيوم (III) كلوريد (GdCl 3 ). يذوب الأكسيد في الأحماض ليعطي الأملاح، مثل نترات الجادولينيوم (III) .

يشكل الجادولينيوم (III)، مثل معظم أيونات اللانثانيدات، معقدات ذات أرقام تنسيق عالية. يتضح هذا الاتجاه من خلال استخدام العامل المخلب دوتا (شيلاتور)، وهو يجند مسنن ثماني النواة. أملاح [Gd (DOTA)] - مفيدة في التصوير بالرنين المغناطيسي . تم تطوير مجموعة متنوعة من مجمعات المخلّبات ذات الصلة، بما في ذلك الجادودياميد.

مركبات الجادولينيوم المختزلة معروفة، خاصة في الحالة الصلبة. يتم الحصول على هاليدات الجادولينيوم (II) عن طريق تسخين هاليدات Gd (III) في وجود Gd المعدني في حاويات التنتالوم. يشكل الجادولينيوم أيضًا سيسكويكلوريدGd 2 Cl 3، والذي يمكن تقليله إلى (GdCl) عن طريق التلدين عند 800 °م (1,470 °ف) . يشكل كلوريد الجادولينيوم (I) صفائحًا ذات بنية تشبه الجرافيت. [14]

النظائر

المقالة الرئيسة: نظائر الجادولينيوم

يتكون الجادولينيوم الموجود طبيعيًا من ستة نظائر مستقرة، 154 جيجا، 155 جيجا، 156 جيجا، 157 جيجا، 158 جيجا، 160 جيجا، ونظير مشع واحد، 152 جيجا، والنظير 158 جيجا، الأكثر وفرة (24.8٪ وفرة طبيعية ) . لم يُلاحظ أبدًا تحلل بيتا المزدوج المتوقع البالغ 160 Gd (تم قياس حد أدنى تجريبيًا لنصف العمر الذي يزيد عن 1.3 × 10 21 [15] ).

تمت ملاحظة 29 نظيرًا مشعًا من الجادولينيوم، وأكثرها استقرارًا هو 152 Gd (يحدث بشكل طبيعي)، مع عمر نصف يبلغ حوالي 1.08 × 10 14 عامًا، و 150 Gd، مع عمر نصف يبلغ 1.79 × 10 6 سنوات. جميع النظائر المشعة المتبقية لها فترات نصف عمر أقل من 75 عامًا. غالبية هؤلاء لديهم نصف عمر أقل من 25 ثانية. تحتوي نظائر الجادولينيوم على أربعة أيزومرات ثابتة، وأكثرها ثباتًا هو 143m Gd ( t 1/2 = 110 ثوانٍ)، و 145 m Gd ( t 1/2 = 85 ثانية) و 141m Gd ( t 1/2 = 24.5 ثانية).

النظائر ذات الكتل الذرية أقل من النظير المستقر الأكثر وفرة، 158 Gd، تتحلل بشكل أساسي عن طريق التقاط الإلكترون لنظائر اليوروبيوم. في الكتل الذرية الأعلى، يكون وضع الاضمحلال الأساسي هو اضمحلال بيتا، والمنتجات الأولية هي نظائر التيربيوم.

تاريخ

تمت تسمية الجادولينيوم على اسم الجادولينيت المعدني، والذي سمي بدوره على اسم الكيميائي والجيولوجي الفنلندي يوهان جادولين . [16] في عام 1880، لاحظ الكيميائي السويسري جان تشارلز جاليسار الخطوط الطيفية من الجادولينيوم في عينات من الجادولينيوم (الذي يحتوي في الواقع على القليل نسبيًا من الجادولينيوم، ولكنه يكفي لإظهار الطيف) وفي معدن السيرييت المنفصل . ثبت أن المعدن الأخير يحتوي على قدر أكبر بكثير من العنصر مع الخط الطيفي الجديد. قام دي مارينياك في النهاية بفصل أكسيد معدني عن السيريت، والذي أدرك أنه أكسيد هذا العنصر الجديد. أطلق على أكسيد " أكسيد الجادولينيوم (III) ". ولأنه أدرك أن "الجادولينيا" كان أكسيد عنصر جديد، فقد كان له الفضل في اكتشاف الجادولينيوم. قام الكيميائي الفرنسي بول إميل ليكوك دي بواسبودران بفصل معدن الجادولينيوم عن الجادولين في عام 1886. [17] [18] [19] [20]

حقيقة

الجادولينيت

الجادولينيوم مكون في العديد من المعادن مثل المونازيت والباستناسيتي، وهما أكاسيد. المعدن شديد التفاعل بحيث لا يتواجد بشكل طبيعي. من المفارقات، كما ذكرنا أعلاه، أن الجادولينيت المعدني يحتوي في الواقع على آثار فقط من هذا العنصر. الوفرة في القشرة الأرضية حوالي 6.2 ملغم / كغم. [21] تقع مناطق التعدين الرئيسية في الصين والولايات المتحدة والبرازيل وسريلانكا والهند وأستراليا مع احتياطيات من المتوقع أن تتجاوز مليون طن. يبلغ الإنتاج العالمي من الجادولينيوم النقي حوالي 400 طن في السنة. المعدن الوحيد المعروف الذي يحتوي على الجادولينيوم الأساسي، ليبرسونيت- (Gd)، نادر جدًا. [22] [23]

إنتاج

يتم إنتاج الجادولينيوم من كل من المونازيت و باستناسيت.

  1. يتم استخلاص المعادن المكسرة بحمض الهيدروكلوريك أو حمض الكبريتيك الذي يحول الأكاسيد غير القابلة للذوبان إلى كلوريدات أو كبريتات قابلة للذوبان.
  2. يتم معادلة المرشح الحمضي جزئيًا باستخدام الصودا الكاوية إلى الرقم الهيدروجيني 3-4. يترسب الثوريوم في صورة هيدروكسيده، ثم يُزال.
  3. يتم معالجة المحلول المتبقي بأكسالات الأمونيوم لتحويل الأتربة النادرة إلى أكسالات غير قابلة للذوبان. يتم تحويل الأكسالات إلى أكاسيد بالتسخين.
  4. يتم إذابة الأكاسيد في حمض النيتريك الذي يستبعد أحد المكونات الرئيسية، السيريوم، الذي يكون أكسيده غير قابل للذوبان في HNO 3.
  5. يتم معالجة المحلول بنترات المغنيسيوم لإنتاج خليط متبلور من أملاح مزدوجة من الجادولينيوم والسماريوم والأوروبيوم.
  6. يتم فصل الأملاح عن طريق كروماتوغرافيا التبادل الأيوني.
  7. يتم بعد ذلك غسل أيونات الأرض النادرة بشكل انتقائي بواسطة عامل معقد مناسب. [24]

يتم الحصول على معدن الجادولينيوم من أكسيده أو أملاحه عن طريق تسخينه بالكالسيوم عند 1,450 °م (2,640 °ف) في جو الأرجون. يمكن إنتاج الجادولينيوم الإسفنجي عن طريق تقليل GdCl 3 المنصهر بمعدن مناسب عند درجات حرارة أقل من 1,312 °م (2,394 °ف) (نقطة انصهار Gd) عند ضغط منخفض. [25]

التطبيقات

لا يحتوي الجادولينيوم على تطبيقات واسعة النطاق، ولكن له مجموعة متنوعة من الاستخدامات المتخصصة.

نظرًا لأن 157 Gd يحتوي على مقطع عرضي نيوتروني عالٍ، فإنه يُستخدم لاستهداف الأورام في العلاج بالنيوترونات. هذا العنصر فعال للاستخدام مع التصوير الشعاعي النيوتروني وفي حماية المفاعلات النووية. يتم استخدامه كإجراء ثانوي لإغلاق الطوارئ في بعض المفاعلات النووية، خاصةً من نوع مفاعل كندو. [26] يستخدم الجادولينيوم أيضًا في أنظمة الدفع البحرية النووية كما السم قابل للاحتراق.

يمتلك الجادولينيوم خصائص معدنية غير عادية، مع أقل من 1٪ من الجادولينيوم الذي يحسن قابلية التشغيل ومقاومة الحديد والكروم والسبائك ذات الصلة لدرجات الحرارة العالية والأكسدة. [27]

الجادولينيوم هو مغناطيسي متوسط في درجة حرارة الغرفة، عند نقطة كوري تبلغ 20 °م (68 °ف). [28] تعمل الأيونات البارامغنطيسية، مثل الجادولينيوم، على تعزيز معدلات الاسترخاء النووي، مما يجعل الجادولينيوم مفيدًا للتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). تُستخدم حلول مجمعات الجادولينيوم العضوية ومركبات الجادولينيوم كعامل تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي في الوريد لتحسين الصور في التصوير بالرنين المغناطيسي الطبي وإجراءات تصوير الأوعية بالرنين المغناطيسي (MRA). ماجنيفست هو المثال الأكثر انتشارًا. [29] [30] الأنابيب النانوية المعبأة بالجادولينيوم، والتي تسمى " أنابيب الجادونانوت "، أكثر فعالية 40 مرة من عامل تباين الجادولينيوم المعتاد. [31] عوامل التباين التقليدية القائمة على الجادولينيوم غير مستهدفة، وتوزع بشكل عام في جميع أنحاء الجسم بعد الحقن، ولكنها لن تعبر الحاجز الدموي الدماغي السليم. تسمح أورام الدماغ والاضطرابات الأخرى التي تؤدي إلى تدهور الحاجز الدموي الدماغي لهذه العوامل بالاختراق إلى الدماغ وتسهيل اكتشافها عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بالتباين. وبالمثل، تأخر التصوير بالرنين المغناطيسي محسنة الجادولينيوم يستخدم مركب أيوني، في الأصل يتم استبعاد من الأصحاء على أساس التنافر الكهربائي ولكنه لن يدخل بروتيوغليكان في أمراض مثل التهاب المفاصل.

يستخدم الجادولينيوم كالفوسفور أيضًا في التصوير الآخر. في أنظمة الأشعة السينية، يوجد الجادولينيوم في طبقة الفوسفور، معلقة في مصفوفة بوليمر عند الكاشف. تربيوم - مخدر أوكسي كبريتيد الجادولينيوم (Gd 2 O 2 S: Tb) في طبقة الفوسفور يحول الأشعة السينية المنبعثة من المصدر إلى ضوء. هذه المادة تشع الضوء الأخضر عند 540 نانومتر نظرًا لوجود Tb 3+، وهو مفيد جدًا لتحسين جودة التصوير. يصل تحويل الطاقة لـ Gd إلى 20٪، مما يعني أنه يمكن تحويل 1/5 طاقة الأشعة السينية التي تضرب طبقة الفوسفور إلى فوتونات مرئية. أوكسيورثوسيليكات الجادولينيوم (Gd 2 SiO 5، GSO ؛ مخدر عادة بنسبة 0.1-1.0٪ من Ce ) عبارة عن بلورة مفردة تستخدم كوماض في التصوير الطبي مثل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني أو للكشف عن النيوترونات. [32]

تستخدم مركبات الجادولينيوم أيضًا في صنع الفوسفور الأخضر لأنابيب التلفزيون الملون.[بحاجة لمصدر]

يتم إنتاج الجادولينيوم -153 في مفاعل نووي من عنصر اليوروبيوم أو أهداف الجادولينيوم المخصب. يبلغ عمر النصف 240±10 يومًا ويصدر إشعاع غاما بقمم قوية عند 41 كيلو فولت و 102 keV. يتم استخدامه في العديد من تطبيقات ضمان الجودة، مثل مصادر الخطوط وأشباح المعايرة، لضمان عمل أنظمة تصوير الطب النووي بشكل صحيح وإنتاج صور مفيدة لتوزيع النظائر المشعة داخل المريض. [33] كما أنه يستخدم كمصدر لأشعة جاما في قياسات امتصاص الأشعة السينية أو في مقاييس كثافة العظام لفحص هشاشة العظام، وكذلك في نظام التصوير بالأشعة السينية المحمول ليكسسكوب. [34]

يستخدم الجادولينيوم لصنع عقيق الجادولينيوم الإيتريوم (Gd: Y 3 Al 5 O 12 ) ؛ له تطبيقات ميكروويف ويستخدم في تصنيع مكونات بصرية مختلفة وكمواد ركيزة للأفلام الممغنطة الضوئية.[بحاجة لمصدر]

تم استخدام عقيق الجادولينيوم الغاليوم (GGG، Gd 3 Ga 5 O 12 ) لتقليد الماس وذاكرة فقاعة الكمبيوتر. [35]

الجادولينيوم يمكن أيضا أن تكون بمثابة بالكهرباء في خلايا وقود الأكسيد الصلبة (SOFCs). إن استخدام الجادولينيوم كمشوب لمواد مثل أكسيد السيريوم (على شكل سيريا مخدر بالجادولينيوم ) يخلق إلكتروليتًا مع الموصلية الأيونية العالية ودرجات حرارة التشغيل المنخفضة، والتي تعتبر مثالية لإنتاج فعال من حيث التكلفة لخلايا الوقود.

تُجرى الأبحاث على التبريد المغناطيسي بالقرب من درجة حرارة الغرفة، مما قد يوفر كفاءة كبيرة ومزايا بيئية على طرق التبريد التقليدية. المواد القائمة على الجادولينيوم، مثل Gd 5 (Si x Ge 1− x ) 4، هي حاليًا أكثر المواد الواعدة، نظرًا لارتفاع درجة حرارة كوري وتأثيرها المغناطيسي العملاق. يُظهر Gd النقي تأثيرًا مغناطيسيًا كبيرًا بالقرب من درجة حرارة كوري البالغة 20 °م (68 °ف)، وقد أثار هذا اهتمامًا كبيرًا بإنتاج سبائك Gd بتأثير أكبر ودرجة حرارة Curie قابلة للضبط. في Gd 5 (Si x Ge 1− x ) 4، يمكن تغيير تركيبات Si و Ge لضبط درجة حرارة Curie. لا تزال هذه التقنية في مرحلة مبكرة جدًا من التطوير، ولا يزال يتعين إجراء تحسينات مادية كبيرة قبل أن تصبح قابلة للتطبيق تجاريًا.

وضع الفيزيائيان مارك فاجينز وجون بيكوم، من سوبر كاميوكاندي الياباني، نظرية مفادها أن الجادولينيوم قد يسهل اكتشاف النيوترينو عند إضافته إلى مياه عالية النقاء في الخزان. [36]

تم البحث عن أكسيد النحاس والباريوم الجادولينيوم (GdBCO) لخصائصه فائقة التوصيل [37] [38] [39] مع التطبيقات في المحركات فائقة التوصيل أو المولدات - على سبيل المثال في التوربينات الهوائية. [40] يمكن تصنيعه بنفس الطريقة مثل الموصل الفائق لدرجات الحرارة العالية الأكثر بحثًا على نطاق واسع، وهو أكسيد الإيتريوم الباريوم والنحاس (YBCO) ويستخدم تركيبة كيميائية مماثلة (GdBa 2 Cu 3 O 7− δ). [41] والجدير بالذكر أنه تم استخدامه من قبل مجموعة مجموعة الموصلية الفائقة السائبة من جامعة كامبريدج في عام 2014 لتسجيل رقم قياسي عالمي جديد لأعلى مجال مغناطيسي محاصر في موصل فائق ذو درجة حرارة عالية، مع مجال 17.6T محاصر داخل اثنين من كتل (GdBCO). [42] [43]

أمان

المقالات الرئيسة: عامل تباين التصوير بالرنين المغناطيسي وتليف الجهاز الكلوي

باعتباره أيونًا حرًا، يتم الإبلاغ عن أن الجادولينيوم شديد السمية في كثير من الأحيان، ولكن عوامل التباين في التصوير بالرنين المغناطيسي هي مركبات مخلبة وتعتبر آمنة بدرجة كافية لاستخدامها في معظم الأشخاص. ترجع سمية أيونات الجادولينيوم الحرة في الحيوانات إلى التداخل مع عدد من العمليات المعتمدة على قناة أيون الكالسيوم. تبلغ الجرعة المميتة 50٪ حوالي 0.34 مليمول / كجم (IV، فأر) [44] أو 100-200 ملغم / كغم. تظهر دراسات السمية في القوارض أن إزالة معدن ثقيل من الجادولينيوم (الذي يحسن أيضًا من قابليته للذوبان) يقلل من سميته فيما يتعلق بالأيون الحر بمعامل 50 (أي أن الجرعة المميتة لمخلّب Gd تزداد بمقدار 50 مرة). [45] [46] لذلك يُعتقد أن السمية السريرية لعوامل التباين المعتمدة على الجادولينيوم (GBCAs [47] ) في البشر سوف تعتمد على قوة العامل المخلب ؛ لكن هذا البحث لم يكتمل بعد.[متى؟] ] حوالي اثني عشر من العوامل المختلفة المخلبية لـ Gd كعوامل تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي في جميع أنحاء العالم. [48] [49] [50]

المخاطر
وضع العلامات GHS :
https://ar.wikipedia.org/wiki/null</img>
خطر
H261
P231 + P232، P422 [51]
NFPA 704 (حريق الماس)

في المرضى الذين يعانون من الفشل الكلوي، هناك خطر الإصابة بمرض نادر ولكنه خطير يسمى التليف الجهازي كلوي المنشأ (NSF) [52] والذي ينتج عن استخدام عوامل التباين القائمة على الجادولينيوم. يشبه المرض الوذمة المخاطية الصلبة وإلى حد ما تصلب الجلد . قد يحدث بعد شهور من حقن عامل التباين. يتم تأكيد ارتباطه بالجادولينيوم وليس الجزيء الحامل من خلال حدوثه مع مواد تباين مختلفة حيث يتم حمل الجادولينيوم بواسطة جزيئات حاملة مختلفة تمامًا. نتيجة لذلك، لا ينصح باستخدام هذه العوامل لأي فرد مصاب بالفشل الكلوي في المرحلة النهائية حيث سيتطلب غسيل الكلى الطارئ. قد تحدث أعراض مماثلة ولكنها ليست متطابقة لمرض التليف الكيسي في الأشخاص الذين لديهم وظائف كلوية طبيعية أو شبه طبيعية في غضون ساعات إلى شهرين بعد إعطاء (GBCAs)؛ تم اقتراح اسم "مرض ترسب الجادولينيوم" (GDD) لهذه الحالة، والتي تحدث في غياب مرض سابق الوجود أو مرض متطور لاحقًا لعملية معروفة بديلة. أفادت دراسة أجريت عام 2016 عن العديد من الحالات القصصية لـ (GDD). [53] ومع ذلك، في تلك الدراسة، تم تجنيد المشاركين من مجموعات الدعم عبر الإنترنت للأشخاص الذين تم تحديدهم ذاتيًا على أنهم يعانون من سمية الجادولينيوم، ولم يتم جمع أي سجل طبي أو بيانات ذات صلة. لا يزال يتعين إجراء دراسات علمية نهائية تثبت وجود الحالة.

تشتمل الإرشادات الحالية الصادرة عن الجمعية الكندية لأخصائيي الأشعة [54] على أن مرضى غسيل الكلى يجب أن يتلقوا فقط عوامل الجادولينيوم عند الضرورة وأن يخضعوا لغسيل الكلى بعد الاختبار. إذا كان يجب إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بالتباين على مريض غسيل الكلى، فمن المستحسن تجنب بعض عوامل التباين عالية الخطورة ولكن لا يتم أخذ جرعة أقل في الاعتبار. [54] توصي الكلية الأمريكية للأشعة بإجراء فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي المعززة بالتباين في أقرب وقت ممكن قبل غسيل الكلى كإجراء وقائي، على الرغم من أن هذا لم يثبت أنه يقلل من احتمالية تطوير (NSF). [55] توصي إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) بأخذ احتمالية احتباس الجادولينيوم في الاعتبار عند اختيار نوع (GBCA) المستخدم في المرضى الذين يحتاجون إلى جرعات متعددة مدى الحياة، والنساء الحوامل والأطفال والمرضى الذين يعانون من حالات التهابية. [56]

التفاعلات التأقية نادرة الحدوث في حوالي 0.03-0.1٪. [57]

الآثار البيئية طويلة المدى لتلوث الجادولينيوم بسبب الاستخدام البشري هو موضوع البحث المستمر. [58] [59]

الدور البيولوجي

الجادولينيوم ليس له دور بيولوجي أصلي معروف، ولكن مركباته تستخدم كأدوات بحث في الطب الحيوي. مركبات Gd 3+ هي مكونات عوامل التباين في التصوير بالرنين المغناطيسي. [60] يتم استخدامه في العديد من تجارب الفيزيولوجيا الكهربية للقنوات الأيونية لمنع قنوات تسرب الصوديوم وتمديد القنوات الأيونية المنشطة. [61] تم استخدام الجادولينيوم مؤخرًا لقياس المسافة بين نقطتين في بروتين ما عبر الرنين المغنطيسي الإلكتروني، وهو شيء يمكن أن يكون الجادولينيوم قابلاً له بشكل خاص بفضل حساسية EPR في النطاق w (95 جيجاهرتز). [62]

المراجع

  1. ^ Charles Kittel (1996). Introduction to Solid State Physics. New York: Wiley. ص. 449.
  2. ^ "معلومات عن غادولينيوم على موقع universalis.fr". universalis.fr. مؤرشف من الأصل في 2019-07-24.
  3. ^ "معلومات عن غادولينيوم على موقع pubchem.ncbi.nlm.nih.gov". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. مؤرشف من الأصل في 2016-08-15.
  4. ^ "معلومات عن غادولينيوم على موقع comptox.epa.gov". comptox.epa.gov. مؤرشف من الأصل في 2019-12-10.
  5. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (بالإنجليزية) (2 ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN:0-08-037941-9.
  6. ^ "Gadolinium". Neutron News. ج. 3 ع. 3: 29. 1992. اطلع عليه بتاريخ 2009-06-06.
  7. ^ Lide, D. R.، المحرر (2005)، دليل سي آر سي المرجعي للكيمياء والفيزياء (ط. 86th)، Boca Raton (FL): CRC Press، ISBN:0-8493-0486-5
  8. ^ "Rare-earth metals: Is gadolinium really ferromagnetic?". Nature. ج. 401 ع. 6748: 35–36. 1999. Bibcode:1999Natur.401...35C. DOI:10.1038/43363. ISSN:0028-0836.
  9. ^ Gschneidner, Karl Jr؛ Gibson, Kerry (7 ديسمبر 2001). "Magnetic refrigerator successfully tested". Ames Laboratory. مؤرشف من الأصل في 2010-03-23. اطلع عليه بتاريخ 2006-12-17.
  10. ^ Suenaga, Kazu؛ Taniguchi، Risa؛ Shimada، Takashi؛ Okazaki، Toshiya؛ Shinohara، Hisanori؛ Iijima، Sumio (2003). "Evidence for the Intramolecular Motion of Gd Atoms in a Gd2@C92 Nanopeapod". Nano Letters. ج. 3 ع. 10: 1395. Bibcode:2003NanoL...3.1395S. DOI:10.1021/nl034621c.
  11. ^ "Selective deposition of a gadolinium(III) cluster in a hole opening of single-wall carbon nanohorn". Proceedings of the National Academy of Sciences, USA. ج. 101 ع. 23: 8527–30. يونيو 2004. Bibcode:2004PNAS..101.8527H. DOI:10.1073/pnas.0400596101. PMID:15163794. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |PMCID= تم تجاهله يقترح استخدام |pmc= (مساعدة)
  12. ^ Holleman، Arnold Frederik؛ Wiberg، Egon (2001)، Wiberg، Nils (المحرر)، Inorganic Chemistry، ترجمة: Eagleson، Mary؛ Brewer، William، San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter، ISBN:0-12-352651-5
  13. ^ Mark Winter (1993–2018). "Chemical reactions of Gadolinium". The University of Sheffield and WebElements. اطلع عليه بتاريخ 2009-06-06.
  14. ^ Cotton (2007). Advanced inorganic chemistry (ط. 6th). Wiley-India. ص. 1128. ISBN:978-81-265-1338-3.
  15. ^ Danevich, F.A. (2001). "Quest for double beta decay of 160Gd and Ce isotopes". Nucl. Phys. A. ج. 694 ع. 1: 375–91. arXiv:nucl-ex/0011020. Bibcode:2001NuPhA.694..375D. DOI:10.1016/S0375-9474(01)00983-6. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |displayauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |إظهار المؤلفين= (مساعدة)
  16. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (بالإنجليزية) (2 ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN:0-08-037941-9.
  17. ^ Marshall، James L.؛ Marshall، Virginia R. (2008). "Rediscovery of the Elements: Yttrium and Johan Gadolin" (PDF). The Hexagon ع. Spring: 8–11.
  18. ^ Marshall، James L. Marshall؛ Marshall، Virginia R. Marshall (2015). "Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years" (PDF). The Hexagon: 72–77. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-30.
  19. ^ Weeks، Mary Elvira (1956). The discovery of the elements (ط. 6th). Easton, PA: Journal of Chemical Education.
  20. ^ Weeks, Mary Elvira (1932). "The discovery of the elements: XVI. The rare earth elements". Journal of Chemical Education. ج. 9 ع. 10: 1751–1773. Bibcode:1932JChEd...9.1751W. DOI:10.1021/ed009p1751.
  21. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (بالإنجليزية) (2 ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN:0-08-037941-9.
  22. ^ Deliens, M. and Piret, P. (1982).
  23. ^ "Lepersonnite-(Gd): Lepersonnite-(Gd) mineral information and data". Mindat.org. اطلع عليه بتاريخ 2016-03-04.
  24. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (بالإنجليزية) (2 ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN:0-08-037941-9.
  25. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (بالإنجليزية) (2 ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN:0-08-037941-9.
  26. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (بالإنجليزية) (2 ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN:0-08-037941-9.
  27. ^ National Center for Biotechnology Information. "Element Summary for AtomicNumber 64, Gadolinium". PubChem. اطلع عليه بتاريخ 2021-10-25.
  28. ^ Lide, D. R.، المحرر (2005)، دليل سي آر سي المرجعي للكيمياء والفيزياء (ط. 86th)، Boca Raton (FL): CRC Press، ISBN:0-8493-0486-5
  29. ^ Liney, Gary (2006). MRI in clinical practice. Springer. ص. 13, 30. ISBN:978-1-84628-161-7.
  30. ^ "Next generation, high relaxivity gadolinium MRI agents". Bioconjugate Chemistry. ج. 16 ع. 1: 3–8. 2005. DOI:10.1021/bc049817y. PMID:15656568.
  31. ^ Wendler, Ronda (1 December 2009) Magnets Guide Stem Cells to Damaged Hearts.
  32. ^ "Use of gadolinium oxyorthosilicate scintillators in x-ray radiometers". Optical Engineering. ج. 44: 016403. 2005. Bibcode:2005OptEn..44a6403R. DOI:10.1117/1.1829713.
  33. ^ "Gadolinium-153". Pacific Northwest National Laboratory. مؤرشف من الأصل في 2009-05-27. اطلع عليه بتاريخ 2009-06-06.
  34. ^ "Lixi, Inc". اطلع عليه بتاريخ 2009-06-06.
  35. ^ Hammond, C. R. The Elements, in Lide, D. R.، المحرر (2005)، دليل سي آر سي المرجعي للكيمياء والفيزياء (ط. 86th)، Boca Raton (FL): CRC Press، ISBN:0-8493-0486-5
  36. ^ "Inside the 'secret underground lair' where scientists are searching the galaxies". ABC News (Australia). اطلع عليه بتاريخ 2019-06-16.
  37. ^ Shi، Y؛ Babu، N Hari؛ Iida، K؛ Cardwell، D A (1 فبراير 2008). "Superconducting properties of Gd-Ba-Cu-O single grains processed from a new, Ba-rich precursor compound". Journal of Physics: Conference Series. ج. 97 ع. 1: 012250. Bibcode:2008JPhCS..97a2250S. DOI:10.1088/1742-6596/97/1/012250. ISSN:1742-6596.
  38. ^ Cardwell، D A؛ Shi، Y-H؛ Hari Babu، N؛ Pathak، S K؛ Dennis، A R؛ Iida، K (1 مارس 2010). "Top seeded melt growth of Gd–Ba–Cu–O single grain superconductors". Superconductor Science and Technology. ج. 23 ع. 3: 034008. Bibcode:2010SuScT..23c4008C. DOI:10.1088/0953-2048/23/3/034008. ISSN:0953-2048.
  39. ^ Zhang، Y F؛ Wang، J J؛ Zhang، X J؛ Pan، C Y؛ Zhou، W L؛ Xu، Y؛ Liu، Y S؛ Izumi، M (2017). "Flux pinning properties of GdBCO bulk through the infiltration and growth process". IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. ج. 213 ع. 1: 012049. Bibcode:2017MS&E..213a2049Z. DOI:10.1088/1757-899X/213/1/012049. ISSN:1757-8981.
  40. ^ Wang، Brian (22 نوفمبر 2018). "European EcoSwing Builds First Full Scale Superconductor Wind Turbine".
  41. ^ Zhang، Yufeng؛ Zhou، Difan؛ Ida، Tetsuya؛ Miki، Motohiro؛ Izumi، Mitsuru (1 أبريل 2016). "Melt-growth bulk superconductors and application to an axial-gap-type rotating machine". Superconductor Science and Technology. ج. 29 ع. 4: 044005. Bibcode:2016SuScT..29d4005Z. DOI:10.1088/0953-2048/29/4/044005. ISSN:0953-2048.
  42. ^ Durrell، J H؛ Dennis، A R؛ Jaroszynski، J؛ Ainslie، M D؛ Palmer، K G B؛ Shi، Y-H؛ Campbell، A M؛ Hull، J؛ Strasik، M (1 أغسطس 2014). "A trapped field of 17.6 T in melt-processed, bulk Gd-Ba-Cu-O reinforced with shrink-fit steel". Superconductor Science and Technology. ج. 27 ع. 8: 082001. arXiv:1406.0686. Bibcode:2014SuScT..27h2001D. DOI:10.1088/0953-2048/27/8/082001. ISSN:0953-2048.
  43. ^ "Strongest magnetic field trapped in a superconductor". اطلع عليه بتاريخ 2019-08-15.
  44. ^ Bousquet et coll., 1988
  45. ^ Ersoy، Hale؛ Rybicki، Frank J. (نوفمبر 2007). "Biochemical Safety Profiles of Gadolinium-Based Extracellular Contrast Agents and Nephrogenic Systemic Fibrosis". Journal of Magnetic Resonance Imaging. ج. 26 ع. 5: 1190–1197. DOI:10.1002/jmri.21135. ISSN:1053-1807. PMID:17969161. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |PMCID= تم تجاهله يقترح استخدام |pmc= (مساعدة)
  46. ^ "What nephrologists need to know about gadolinium". Nature Clinical Practice. Nephrology. ج. 3 ع. 12: 654–68. ديسمبر 2007. DOI:10.1038/ncpneph0660. PMID:18033225.
  47. ^ "Gadolinium Deposition Disease (GDD) in Patients with Normal Renal Function". Gadolinium Toxicity. 1 نوفمبر 2015. اطلع عليه بتاريخ 2016-02-03.
  48. ^ "Questions and Answers on Magnetic resonance imaging" (PDF). International Society for Magnetic Resonance in Medicine. اطلع عليه بتاريخ 2009-06-06.
  49. ^ "Information on Gadolinium-Containing Contrast Agents". US Food and Drug Administration. مؤرشف من الأصل في 2008-09-06.
  50. ^ Gray, Theodore (2009).
  51. ^ "Gadolinium 691771".
  52. ^ "Is there a causal relation between the administration of gadolinium based contrast media and the development of nephrogenic systemic fibrosis (NSF)?". Clinical Radiology. ج. 61 ع. 11: 905–06. نوفمبر 2006. DOI:10.1016/j.crad.2006.09.003. PMID:17018301.
  53. ^ "Gadolinium deposition disease: Initial description of a disease that has been around for a while". Magnetic Resonance Imaging. ج. 34 ع. 10: 1383–90. ديسمبر 2016. DOI:10.1016/j.mri.2016.07.016. PMID:27530966.
  54. ^ ا ب "Gadolinium-Based Contrast Agents in Kidney Disease: A Comprehensive Review and Clinical Practice Guideline Issued by the Canadian Association of Radiologists". Canadian Journal of Kidney Health and Disease. ج. 5: 2054358118778573. 2018. DOI:10.1177/2054358118778573. PMID:29977584. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |PMCID= تم تجاهله يقترح استخدام |pmc= (مساعدة)
  55. ^ ACR Committee on Drugs؛ Contrast Media (2010). ACR Manual on Contrast Media Version 7. ISBN:978-1-55903-050-2.
  56. ^ Center for Drug Evaluation and Research. "FDA warns that gadolinium-based contrast agents (GBCAs) are retained in the body; requires new class warnings". www.fda.gov (بالإنجليزية). Drug Safety and Availability – FDA Drug Safety Communication. Retrieved 2018-09-20.
  57. ^ "Adverse reactions to gadolinium contrast media: a review of 36 cases". AJR. American Journal of Roentgenology. ج. 167 ع. 4: 847–49. أكتوبر 1996. DOI:10.2214/ajr.167.4.8819369. PMID:8819369.
  58. ^ Gwenzi، Willis؛ Mangori، Lynda؛ Danha، Concilia؛ Chaukura، Nhamo؛ Dunjana، Nothando؛ Sanganyado، Edmond (15 سبتمبر 2018). "Sources, behaviour, and environmental and human health risks of high-technology rare-earth elements as emerging contaminants". The Science of the Total Environment. ج. 636: 299–313. Bibcode:2018ScTEn.636..299G. DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.04.235. ISSN:1879-1026. PMID:29709849.
  59. ^ "Gadolinium as a new emerging contaminant of aquatic environments". Environmental Toxicology and Chemistry. ج. 37 ع. 6: 1523–34. يونيو 2018. DOI:10.1002/etc.4116. PMID:29473658.
  60. ^ Tircsó، Gyulia؛ Molńar، Enricő؛ Csupász، Tibor؛ Garda، Zoltan؛ Botár، Richárd؛ Kálmán، Ferenc K.؛ Kovács، Zoltan؛ Brücher، Ernő؛ Tóth، Imre (2021). "Chapter 2. Gadolinium(III)-Based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging. A Re-Appraisal". Metal Ions in Bio-Imaging Techniques. Springer. ص. 39–70. DOI:10.1515/9783110685701-008.
  61. ^ "Stretch-activated channels in stretch-induced muscle damage: role in muscular dystrophy". Clinical and Experimental Pharmacology & Physiology. ج. 31 ع. 8: 551–56. أغسطس 2004. DOI:10.1111/j.1440-1681.2004.04027.x. PMID:15298550.
  62. ^ "High Sensitivity In-Cell EPR Distance Measurements on Proteins using and Optimized Gd(III) Spin Label". The Journal of Physical Chemistry Letters. ج. 9 ع. 20: 6119–23. أكتوبر 2018. DOI:10.1021/acs.jpclett.8b02663. PMID:30277780.

روابط خارجية

مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=غادولينيوم&oldid=56200627»