含「釓」核磁共振顯影劑醫界曾示警

介紹

釓於1880年由 Jean Charles G. de Marignac 發現,並以其發現來源矽鈹釔礦命名,也就是該礦物本身是源自芬蘭化學家 J. Gadolin之名,以紀念他對稀土研究的貢獻。

Gadolinium 與大多稀土元素相同,主要礦物是獨居石與氟碳鈰礦,在地殼中的含量是排所有稀土元素的第六位。於1886年左右 Paul Émile L. de Boisbaudran 首次分離出純態釓金屬。

釓

釓 Gd

原子序數:64

原子量:157.25 u

原子結構:釓的最外層電子結構為  4f7 5d1 6s2

物理/化學性質:本身為具有銀白色光澤、質地較軟且有些微延展性的金屬。

於乾燥空氣中會與氧氣緩慢反應,是相對穩定的。但潮濕的環境下不易保存,它在有水氣的空氣中,會迅速失去光澤,在表面形成一層易脫落的黑色的氧化層釓薄膜。可溶於稀酸中。

有強大的順磁性,釓在溫度低於16°C時可達到居禮點,是除了鐵系元素外唯一能在接近室溫的環境下產生鐵磁性的元素。

釓主要的應用領域:

  • 醫學成像: 釓是核磁共振成像中使用的關鍵元素之一,全球第一個順磁顯影劑,於1981年化學家合成出Gd-DTPA此釓螯合錯合物,可作核磁共振弛緩劑或顯影劑注射到患者體內,以增強MRI影像的對比度。這有助於醫生更清晰地觀察組織和器官,並診斷疾病。
  • 核反應控制棒: 釓在核反應爐中用作控制棒,用於調節核反應的速率。通過調整釓控制棒的位置,可以控制核反應的強度,確保反應堆的穩定運行。
  • X射線管: 已成功應用在對金屬內部探傷的中子射線照相技術中,在輪船製造業與航空系統,用於探查船殼機身中存在的裂縫及結構缺陷。
  • 磁性材料: 釓可以被用來製造釓鐵(Gd-Fe)合金,這是一種磁性材料,具有高磁性強度。它用於各種應用,包括磁盤驅動器、磁性分選機、磁性冷卻器等,亦是特種鋼的合金添加劑。
  • 核燃料: 157Gd具有較高的中子吸收截面,因此在核能應用中用於核燃料的生產。
  • 其它應用:能製作釓鎵石榴石(GGG)、摻釓釔鋁石榴石(Gd:YAG)、鋼與鉻合金添加劑、磁致冷冰箱、PET的閃爍體探測器、摻釓二氧化鈰(GDC)用作固態氧化物燃料電池之陶瓷電解質、陰極射線管的綠色磷光體、釓鋇銅氧(GdBCO)高溫超導體等。
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