۶۴ Gd ۱۵۷٫۲۵
لانتانید
گادولینیم
Gadolinium
مادهی حاجب MRI و جاذب نوترون.
معرفی
گادولینیم بالاترین سطح مقطع جذب نوترون حرارتی را در میان همهی عناصر پایدار دارد — بیش از هزار برابر بور. همین آن را به «سم قابل سوختن» راکتور و جاذب اضطراری تبدیل کرده است.
ساختار بلوری و کریستالوگرافی
ساختار HCP. هفت الکترون جفتنشده در لایهی 4f — بیشترین تعداد ممکن — که هم گشتاور مغناطیسی بالا و هم جذب نوترون استثنایی میدهد.
فازها و آلوتروپها
Gd (HCP) فلز پایه؛ نزدیک دمای اتاق فرومغناطیس میشود.
Gd₂O₃ جاذب نوترون؛ در قرص سوخت UO₂ مخلوط میشود.
GGG (گارنت) زیرلایهی حافظهی حبابی و اپتیک.
ریختشناسی و شکل عرضه
اکسید پودری با خلوص بالا؛ در سوخت هستهای با UO₂ همزینتر میشود.
ترکیبات مهم
| فرمول | نام | اهمیت |
|---|---|---|
| Gd₂O₃ | اکسید گادولینیم | سم قابل سوختن در سوخت راکتور. |
| Gd-DTPA | مادهی حاجب MRI | افزایش کنتراست تصویربرداری. |
ایزوتوپها
شش ایزوتوپ پایدار؛ ¹⁵⁷Gd بالاترین سطح مقطع جذب نوترون در طبیعت را دارد.
نقش در صنایع دیرگداز و فرآیندی
اصطلاح «سم قابل سوختن» ظریف است: گادولینیم در ابتدای عمر سوخت، نوترونهای اضافی را میبلعد و واکنش را مهار میکند؛ اما با جذب نوترون خودش مصرف میشود و بهتدریج از میان میرود — دقیقاً همزمان با کاهش طبیعی واکنشپذیری سوخت. یک مهندسی زمانبندی زیبا.