钆 Gd

发现历史

1880年，瑞士化学家让·夏尔·加利萨尔·德马里尼亚克在从硅铍钇矿等矿物中得到的稀土氧化物里，发现了一种新元素的光谱证据。1886年，法国的保罗-埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰进一步提纯了这种氧化物，并为元素命名。

纯金属钆直到20世纪才能获得。20世纪30年代的研究表明，它在约20 °C（293 K）以下呈铁磁性，而在元素中，这一性质此前主要见于铁、钴和镍。

名称由来

这种元素得名于矿物硅铍钇矿（gadolinite），而这种矿物是为了纪念芬兰化学家约翰·加多林。1794年，加多林从瑞典伊特比出产的一种矿物中分离出了第一种稀土氧化物——钇土，他常被称为稀土化学之父。中文“钆”以金字旁加“乚”构成，读作gá，取其英文名首音节的读音。

主要用途

• MRI造影：被螯合分子包裹的钆离子注入血液后，会改变附近水分子的磁弛豫，使血管和肿瘤清晰显现。
• 核工程：钆-157的热中子俘获截面是所有稳定核素中最大的。一些燃料中掺入氧化钆作为“可燃毒物”，在燃料循环初期抑制反应性。
• 中子探测：日本的超级神冈探测器在水中溶解了钆化合物，以更高效地俘获中子。
• 磁制冷：它具有很大的磁热效应，是不使用传统制冷剂气体的制冷技术的典型材料。

同位素

天然钆含有七种同位素。钆-152具有放射性，半衰期极长；其余都是稳定的。承担大部分中子吸收任务的是钆-155和钆-157。人工合成的钆-153半衰期约240天，曾在骨密度扫描仪中用作辐射源。

日常生活中

如果你做过增强MRI，很可能被注射过钆。它大部分会在一天左右随尿液排出体外，但在严重肾病患者中，一种称为肾源性系统性纤维化的罕见病症与某些造影剂有关，因此检查前要评估肾功能。研究还发现，多次注射后大脑中会残留微量钆，所以医生只在能提高诊断价值时才使用这些造影剂。是否使用造影剂，应始终与医疗专业人员商量决定。