Атомний номерелемент тулійдорівнює 69, а його атомна маса — 168,93421. Його вміст у земній корі становить дві третини від 100000, що є найменш поширеним елементом серед рідкоземельних елементів. Він переважно міститься в кремнієво-берилієво-ітрієвій руді, чорній рідкоземельній золотій руді, фосфорно-ітрієвій руді та монациті. Масова частка рідкоземельних елементів у монациті зазвичай досягає 50%, при цьому тулій становить 0,007%. Природним стабільним ізотопом є лише тулій 169. Широко використовується у високоінтенсивних джерелах світла для виробництва енергії, лазерах, високотемпературних надпровідниках та інших галузях.
Відкриття історії
Відкрито: П. Т. Клів
Відкритий у 1878 році
Після того, як Моссандер у 1842 році виділив ербієву та тербієву землі від ітрієвої землі, багато хіміків використовували спектральний аналіз, щоб ідентифікувати та визначити, що вони не є чистими оксидами елемента, що спонукало хіміків продовжувати їх розділення. Після розділенняоксид ітербіюіоксид скандіюУ 1879 році Кліфф виділив два нових елементарних оксиди з окисленої приманки. Один з них був названий тулій на честь батьківщини Кліффа на Скандинавському півострові (Тулія), з символом елемента Tu, а тепер Tm. З відкриттям тулію та інших рідкоземельних елементів завершено іншу половину третього етапу відкриття рідкоземельних елементів.
Електронна конфігурація
Електронна конфігурація
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
Тулій— сріблясто-білий метал з пластичністю, який можна розрізати ножем завдяки м’якій текстурі; температура плавлення 1545 °C, температура кипіння 1947 °C, густина 9,3208.
Тулій відносно стабільний на повітрі;Оксид тулію— світло-зелений кристал. Оксиди солей (двовалентних солей) усі світло-зеленого кольору.
Застосування
Хоча тулій досить рідкісний і дорогий, він все ж має деякі застосування в спеціальних галузях.
Джерело світла високої інтенсивності розрядного світла
Тулій часто вводять у високоінтенсивні джерела світла розрядом у вигляді високочистих галогенідів (зазвичай броміду тулію) з метою використання спектру тулію.
Лазер
Трилегований твердотільний імпульсний лазер на основі трилегованого ітрій-алюмінієвого гранату (Ho:Cr:Tm:YAG) може бути отриманий з використанням іонів тулію, іонів хрому та іонів гольмію в ітрій-алюмінієвому гранаті, який може випромінювати довжину хвилі 2097 нм; він широко використовується у військовій, медичній та метеорологічній галузях. Довжина хвилі лазера, що випромінюється твердотільним імпульсним лазером на основі трилегованого ітрій-алюмінієвого гранату (Tm:YAG), коливається від 1930 нм до 2040 нм. Абляція на поверхні тканин є дуже ефективною, оскільки вона може запобігти надмірному згортанню крові як у повітрі, так і у воді. Це робить тулієві лазери дуже перспективними для застосування в базовій лазерній хірургії. Тулієвий лазер дуже ефективний для абляції поверхонь тканин завдяки низькій енергії та проникаючій здатності, а також може коагуляти, не спричиняючи глибоких ран. Це робить тулієві лазери дуже перспективними для застосування в лазерній хірургії.
Лазер, легований тулієм
Джерело рентгенівського випромінювання
Незважаючи на високу вартість, портативні рентгенівські прилади, що містять тулій, почали широко використовуватися як джерела випромінювання в ядерних реакціях. Термін служби цих джерел випромінювання становить близько одного року, і їх можна використовувати як медичні та стоматологічні діагностичні інструменти, а також як інструменти для виявлення дефектів механічних та електронних компонентів, до яких важко дістатися людині. Ці джерела випромінювання не потребують значного радіаційного захисту – потрібна лише невелика кількість свинцю. Застосування тулію-170 як джерела випромінювання для лікування раку на близькій відстані стає все більш поширеним. Цей ізотоп має період напіврозпаду 128,6 днів і п'ять ліній випромінювання значної інтенсивності (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 та 84,253 кілоелектронвольта). Тулій-170 також є одним із чотирьох найпоширеніших промислових джерел випромінювання.
Високотемпературні надпровідні матеріали
Подібно до ітрію, тулій також використовується у високотемпературних надпровідниках. Тулій має потенційну цінність у фериті як керамічний магнітний матеріал, що використовується в мікрохвильовому обладнанні. Завдяки своєму унікальному спектру, тулій може бути застосований для освітлення дугових ламп, як і скандій, а зелене світло, що випромінюється дуговими лампами, що використовують тулій, не буде перекриватися лініями випромінювання інших елементів. Завдяки своїй здатності випромінювати синю флуоресценцію під ультрафіолетовим випромінюванням, тулій також використовується як один із символів боротьби з підробками в банкнотах євро. Синя флуоресценція, що випромінюється сульфатом кальцію, доданим разом з тулієм, використовується в персональній дозиметрії для виявлення дози опромінення.
Інші програми
Завдяки своєму унікальному спектру, тулій може застосовуватися в освітленні дугових ламп, як і скандій, а зелене світло, що випромінюється дуговими лампами, що містять тулій, не буде перекриватися лініями випромінювання інших елементів.
Тулій випромінює блакитну флуоресценцію під ультрафіолетовим випромінюванням, що робить його одним із символів захисту від підробок на банкнотах євро.
Євро під ультрафіолетовим випромінюванням, з чіткими видимими маркуваннями проти підробок
Час публікації: 25 серпня 2023 р.