Гадолиний Gd

Открытие

В 1880 году швейцарский химик Жан Шарль Галиссар де Мариньяк заметил спектральные признаки нового элемента в редкоземельных оксидах, полученных из таких минералов, как гадолинит. В 1886 году Поль Эмиль Лекок де Буабодран во Франции дополнительно очистил оксид и дал элементу название.

Чистый металлический гадолиний стал доступен только в XX веке. Исследования 1930-х годов показали, что ниже примерно 20 °C (293 K) он становится ферромагнитным — среди элементов это свойство в основном присуще лишь железу, кобальту и никелю.

Происхождение названия

Элемент получил название от минерала гадолинита, названного в честь финского химика Юхана Гадолина. В 1794 году Гадолин выделил иттриевую землю — первый редкоземельный оксид — из минерала, найденного в Иттербю (Швеция), и его часто называют отцом химии редких земель.

Основные применения

• Контраст для МРТ: ионы гадолиния, заключённые в хелатирующие молекулы, вводят в кровоток, где они изменяют магнитную релаксацию окружающей воды, и сосуды и опухоли становятся заметнее.
• Ядерная техника: у гадолиния-157 самое большое сечение захвата тепловых нейтронов среди всех стабильных нуклидов. Оксид гадолиния добавляют в некоторое топливо как «выгорающий поглотитель», чтобы сдерживать реактивность в начале топливного цикла.
• Регистрация нейтронов: в воде японского детектора Super-Kamiokande растворили соединение гадолиния, чтобы эффективнее захватывать нейтроны.
• Магнитное охлаждение: большой магнитокалорический эффект делает его модельным материалом для охлаждения без традиционных хладагентов.

Изотопы

Природный гадолиний содержит семь изотопов. Гадолиний-152 радиоактивен с чрезвычайно большим периодом полураспада; остальные стабильны. Основную часть нейтронов поглощают гадолиний-155 и гадолиний-157. Искусственный гадолиний-153 с периодом полураспада около 240 дней использовался как источник излучения в денситометрах костей.

В повседневной жизни

Если вам делали МРТ с контрастом, скорее всего, вам ввели гадолиний. Большая его часть выводится с мочой примерно за сутки, но у людей с тяжёлыми болезнями почек с некоторыми препаратами связывают редкое заболевание — нефрогенный системный фиброз, поэтому функцию почек заранее проверяют. Исследования также обнаружили следы, задерживающиеся в мозге после повторных введений, поэтому врачи применяют эти препараты только тогда, когда они повышают диагностическую ценность. Решения о контрасте всегда следует принимать вместе с медицинским специалистом.