ಮಾಂತ್ರಿಕ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶ: ಥುಲಿಯಮ್

ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆಥುಲಿಯಮ್ ಅಂಶ69 ಮತ್ತು ಅದರ ಪರಮಾಣು ತೂಕ 168.93421. ಭೂಮಿಯ ಹೊರಪದರದಲ್ಲಿರುವ ಅಂಶವು 100000 ರಲ್ಲಿ ಮೂರನೇ ಎರಡರಷ್ಟು, ಇದು ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕೋ ಬೆರಿಲಿಯಮ್ ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅದಿರು, ಕಪ್ಪು ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಚಿನ್ನದ ಅದಿರು, ಫಾಸ್ಫರಸ್ ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅದಿರು ಮತ್ತು ಮೊನಜೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ. ಮೊನಜೈಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಭಾಗವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 50% ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಥುಲಿಯಮ್ 0.007% ರಷ್ಟಿದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ ಕೇವಲ ಥುಲಿಯಮ್ 169 ಆಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತೀವ್ರತೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳು, ಲೇಸರ್‌ಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುವುದು

ಕಂಡುಹಿಡಿದವರು: ಪಿಟಿ ಕ್ಲೀವ್

1878 ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು

1842 ರಲ್ಲಿ ಮೊಸ್ಸಾಂಡರ್ ಎರ್ಬಿಯಂ ಭೂಮಿ ಮತ್ತು ಟೆರ್ಬಿಯಂ ಭೂಮಿಯನ್ನು ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಭೂಮಿಯಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದ ನಂತರ, ಅನೇಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅವು ಒಂದು ಅಂಶದ ಶುದ್ಧ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಲ್ಲ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ರೋಹಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದರು, ಇದು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅವುಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಲು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹಿಸಿತು.ಯಟರ್ಬಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ಮತ್ತುಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ಆಕ್ಸಿಡೀಕೃತ ಬೆಟ್‌ನಿಂದ, ಕ್ಲಿಫ್ 1879 ರಲ್ಲಿ ಎರಡು ಹೊಸ ಧಾತುರೂಪದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದರು. ಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿನೇವಿಯನ್ ಪೆನಿನ್ಸುಲಾ (ಥುಲಿಯಾ) ದಲ್ಲಿ ಕ್ಲಿಫ್‌ನ ತಾಯ್ನಾಡಿನ ಸ್ಮರಣಾರ್ಥ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಥುಲಿಯಮ್ ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾಯಿತು, ಅಂಶ ಚಿಹ್ನೆ Tu ಮತ್ತು ಈಗ Tm. ಥುಲಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರದೊಂದಿಗೆ, ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಮೂರನೇ ಹಂತದ ಇನ್ನರ್ಧವು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆ
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13

ಲೋಹ

ಥುಲಿಯಮ್ಇದು ಬೆಳ್ಳಿಯ ಬಿಳಿ ಲೋಹವಾಗಿದ್ದು, ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಮೃದುವಾದ ವಿನ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ಚಾಕುವಿನಿಂದ ಕತ್ತರಿಸಬಹುದು; ಕರಗುವ ಬಿಂದು 1545 ° C, ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು 1947 ° C, ಸಾಂದ್ರತೆ 9.3208.

ಥುಲಿಯಮ್ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ;ಥುಲಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ತಿಳಿ ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದ ಸ್ಫಟಿಕವಾಗಿದೆ. ಉಪ್ಪು (ದ್ವಿವೇಲಕ ಉಪ್ಪು) ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು ಎಲ್ಲಾ ತಿಳಿ ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.

ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಥುಲಿಯಮ್ ಅಪರೂಪ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದ್ದರೂ, ವಿಶೇಷ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ತೀವ್ರತೆಯ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲ

ಥುಲಿಯಂನ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುರಿಯೊಂದಿಗೆ, ಥುಲಿಯಂ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತೀವ್ರತೆಯ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಹಾಲೈಡ್‌ಗಳ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಥುಲಿಯಂ ಬ್ರೋಮೈಡ್) ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 

ಲೇಸರ್

ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಥುಲಿಯಮ್ ಅಯಾನ್, ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಮತ್ತು ಹೋಲ್ಮಿಯಮ್ ಅಯಾನ್ ಬಳಸಿ ಮೂರು ಡೋಪ್ಡ್ ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್ (Ho: Cr: Tm: YAG) ಘನ-ಸ್ಥಿತಿ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಇದು 2097 nm ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ; ಇದನ್ನು ಮಿಲಿಟರಿ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಥುಲಿಯಮ್ ಡೋಪ್ಡ್ ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್ (Tm: YAG) ಘನ-ಸ್ಥಿತಿ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್‌ನ ತರಂಗಾಂತರವು 1930 nm ನಿಂದ 2040 nm ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅಬ್ಲೇಶನ್ ಬಹಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ನೀರು ಎರಡರಲ್ಲೂ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆ ತುಂಬಾ ಆಳವಾಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ಥುಲಿಯಮ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಮೂಲಭೂತ ಲೇಸರ್ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಥುಲಿಯಮ್ ಲೇಸರ್ ಅದರ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನುಗ್ಗುವ ಶಕ್ತಿಯಿಂದಾಗಿ ಅಂಗಾಂಶ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ಗಾಯಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡದೆ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಬಹುದು. ಇದು ಥುಲಿಯಮ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಲೇಸರ್ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಥುಲಿಯಮ್ ಡೋಪ್ಡ್ ಲೇಸರ್

ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಮೂಲ

ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಥುಲಿಯಂ ಹೊಂದಿರುವ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣ ಮೂಲಗಳಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಕಿರಣ ಮೂಲಗಳು ಸುಮಾರು ಒಂದು ವರ್ಷದ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಮತ್ತು ದಂತ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಹಾಗೂ ಮಾನವಶಕ್ತಿಯಿಂದ ತಲುಪಲು ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ದೋಷ ಪತ್ತೆ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ವಿಕಿರಣ ಮೂಲಗಳಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹ ವಿಕಿರಣ ರಕ್ಷಣೆ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ - ಕೇವಲ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಸೀಸದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ನಿಕಟ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಾಗಿ ವಿಕಿರಣ ಮೂಲವಾಗಿ ಥುಲಿಯಮ್ 170 ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಹರಡುತ್ತಿದೆ. ಈ ಐಸೊಟೋಪ್ 128.6 ದಿನಗಳ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ಗಣನೀಯ ತೀವ್ರತೆಯ ಐದು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (7.4, 51.354, 52.389, 59.4, ಮತ್ತು 84.253 ಕಿಲೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳು). ಥುಲಿಯಮ್ 170 ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ನಾಲ್ಕು ಕೈಗಾರಿಕಾ ವಿಕಿರಣ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳು

ಯಟ್ರಿಯಮ್‌ನಂತೆಯೇ, ಥುಲಿಯಂ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಫೆರೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಥುಲಿಯಂ ಸಂಭಾವ್ಯ ಬಳಕೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ವರ್ಣಪಟಲದಿಂದಾಗಿ, ಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿಯಂನಂತಹ ಆರ್ಕ್ ಲ್ಯಾಂಪ್ ಬೆಳಕಿಗೆ ಥುಲಿಯಂ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಥುಲಿಯಂ ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಆರ್ಕ್ ಲ್ಯಾಂಪ್‌ಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಹಸಿರು ಬೆಳಕನ್ನು ಇತರ ಅಂಶಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ರೇಖೆಗಳಿಂದ ಮುಚ್ಚಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ನೇರಳಾತೀತ ವಿಕಿರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನೀಲಿ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ, ಥುಲಿಯಂ ಅನ್ನು ಯೂರೋ ಬ್ಯಾಂಕ್‌ನೋಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಕಲಿ ವಿರೋಧಿ ಚಿಹ್ನೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಥುಲಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಸಲ್ಫೇಟ್‌ನಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ನೀಲಿ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ವಿಕಿರಣ ಡೋಸ್ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ವೈಯಕ್ತಿಕ ಡೋಸಿಮೆಟ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಇತರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು

ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ವರ್ಣಪಟಲದಿಂದಾಗಿ, ಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿಯಂನಂತಹ ಆರ್ಕ್ ಲ್ಯಾಂಪ್ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಥುಲಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಥುಲಿಯಮ್ ಹೊಂದಿರುವ ಆರ್ಕ್ ಲ್ಯಾಂಪ್‌ಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಹಸಿರು ಬೆಳಕನ್ನು ಇತರ ಅಂಶಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ರೇಖೆಗಳಿಂದ ಮುಚ್ಚಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಥುಲಿಯಮ್ ನೇರಳಾತೀತ ವಿಕಿರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನೀಲಿ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಯೂರೋ ಬ್ಯಾಂಕ್ನೋಟುಗಳಲ್ಲಿ ನಕಲಿ ವಿರೋಧಿ ಸಂಕೇತಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.

UV ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಒಳಗಾದ ಯುರೋ, ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ನಕಲಿ ವಿರೋಧಿ ಗುರುತುಗಳು ಗೋಚರಿಸುತ್ತಿವೆ.