RUS ENG

НАМ 18 ЛЕТ!

ГРУППА AMT&C - ФИНАЛИСТ РЕЙТИНГА «ТЕХНОУСПЕХ»


 

 


Гадолиний



2. Оксид гадолиния (Gd2O3)

Физические и химические свойства

Оксид (сесквиоксид) гадолиния  Gd2O3 – представляет собой белые кристаллы не растворимые в воде. Плотность 7,618 г/см3.  Получают, как правило разложением Gd2(C2O4)3, Gd(NO3)3 или других соединений на воздухе, обычно при 800-1000 °С.

Окись гадолиния поглощает углекислоту из воздуха, а при нагревании в воде темнеет, но восстановления не обнаруживает; она гигроскопична и хорошо растворяется в кислотах. При действии аммиака из растворов солей садится желатинообразный гидрат гадолиния.  Оксид Gd2О3 обладает основными свойствами, ему отвечает основание Gd(ОН)3.

Производство

Оксид гадолиния получают в процессе производства металлического гадолиния, как было описано выше. Окись гадолиния по содержанию контролируемых примесей должна удовлетворять требованиям и нормам ТУ 48-4-20-72

Марка

 

ГдО-1

ГдО-2

ГдО-3

ГдО-4

ГдО-5

ГдО-6

Содержание окисей других редкоземельных металлов, % не более

Самария

1.10-4

5.10-4

5.10-3

1.10-2

-

-

Европия

1.10-4

5.10-4

5.10-3

1.10-2

-

-

Тербия

1.10-4

5.10-4

5.10-3

1.10-2

-

-

Иттрия

1.10-4

5.10-4

5.10-3

1.10-2

-

-

Сумма самария, европия, тербия и иттрия окисей

 

-

-

-

-

0,1

0,5

Содержание прочих контролируемых примесей, % не более

Кальция

5.10-4

5.10-4

1.10-2

1.10-2

5.10-2

5.10-2

Железа

1.10-4

1.10-4

1.10-3

5.10-3

1.10-2

1.10-2

Меди

1.10-4

5.10-4

1.10-3

5.10-3

1.10-2

1.10-2

Кремния

1.10-3

1.10-3

2.10-2

3.10-2

-

-

Хлора

1.10-2

1.10-2

5.10-2

0.1

-

-

Применение

Оксид гадолиния применяется для выращивания монокристаллов гадолиний-галлиевого граната (ГГГ) и гадолиний-скандий-галлиевого граната (ГСГГ).  ГГГ - является материалом подложек для наращивания эпитаксиальных пленок железных гранатов, используемых в магнитных запоминающих устройствах, а так же ювелирный поделочный камень.

На основе ГСГГ изготавливают лазерные системы с предельно высоким КПД и сверхвысокими параметрами лазерного излучения. В принципе ГСГГ на сегодняшний день является первым в достаточной степени изученным и имеющим отработанную технологию производства лазерным материалом — обладающим высоким КПД преобразования и пригодным для создания лазерных систем для инерциального термоядерного синтеза.

Оксид гадолиния используется для варки специального стекла, поглощающего тепловые нейтроны. Самый распространенный состав такого стекла: оксид бора-33 %,оксид кадмия-35 %, оксид гадолиния-32 %.

Оксиды гадолиния, самария и европия входят в состав защитных керамических покрытий и красок, используемых для  защиты от тепловых нейтронов в ядерных реакторах. В ряде ТВЭЛ используется таблетки содержащий оксид гадолиния.

Окись гадолиния Gd2O3 используют как один из компонентов железо-иттриевых ферритов.

3. Другие соединения гадолиния и их применение

Гексаборид гадолиния применяется для изготовления катодов мощных электронных пушек и рентгеновских установок, ввиду самой маленькой работы выхода из всех боридов редких земель, и его работа в 2,05 эВ сравнима с работой выхода щелочных металлов (калий, рубидий, цезий).

Использование ионов гадолиния для возбуждения лазерного излучения позволяет создать лазер, работающий в ближнем ультрафиолетовом диапазоне с длиной волны 0,31 мк.

Хлорид гадолиния применяется для блокады клеток Купфера при лечении печени.

Теллурид гадолиния может работать в мощном потоке нейтронов как очень хороший термоэлектрический материал (термо-э.д.с 220—250 мкВ/К). Селенид гадолиния имеет отличные термоэлектрические свойства и весьма перспективный и применяемый материал в производстве радиоизотопных источников энергии.

Для регулирования атомного реактора применяется так же борат гадолиния. Растворимые соединения гадолиния могут быть использованы для стабилизации растворов, получаемых при переработке ТВЭЛов растворением в кислотах для последующего разделения. Стабилизирующее действие солей гадолиния проявляется в способности «глушить» ядерные реакции в таких растворах, и позволяет осуществлять ряд технологических операций, связанных с концентрированием таких растворов, а значит с уменьшением критического объема и образованием критических масс.

В небольшом объеме некоторые соединения гадолиния применяются для получения сверхнизких температур в научных исследованиях. Так, например, сульфат гадолиния при размагничивании вблизи абсолютного нуля температур позволяет снизить температуру до 0,0001 К. Наряду с сульфатом гадолиния для получения сверхнизких температур используют так же и хлорид гадолиния.

Люминофор  оксисульфид гадолиния позволяет получать немного более контрастные рентгеновские снимки. Молибдат гадолиния — компонент галлий-гадолиниевых гранатов. Эти материалы представляют большой интерес для оптоэлектроники. А селенид гадолиния Gd2Se3 обладает полупроводниковыми свойствами, что находит применение в электронике.

Ванадат гадолиния с ионами неодима и тулия применяется для производства твердотельных лазеров, применяемых для лучевой обработки металлов и камня, а так же и в медицине.

 


Страница 3 - 3 из 3
Начало | Пред. | 1 2 3 | След. | Конец Все

Возврат к списку статей