钆

钆是一种金属元素：原子序数64，原子量157.25，元素名来源于研究镧系元素有卓越贡献的芬兰科学家加多林。1880年瑞士的马里尼亚克分离出钆，1886年法国化学家布瓦博德朗制出纯净的钆，并命名。钆在地壳中的含量为0.000636%，主要存在于独居石和氟碳铈矿中。钆为银白色金属，有延展性，熔点1313°C，沸点3266°C，密度7.9004克/厘米。在医疗、工业、核能等领域广泛应用。

钆，源自硅铍钆矿石。可由氟化钆GdF3·2H2O用钙还原而制得。

钆于1880年由马里纳克Charles Galissard de Marignac在日内瓦发现。他早就怀疑Carl Mosander报告的didymium（镨钕混合物）并不是一种新的元素而是混合物。他的推测被在巴黎的Marc Delafontaine和Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran确认了，报告称它的光谱线会从不同的来源而变化。确实，在1879年他们已经从一些didymium中分离了钐，其是从发现于乌拉尔山脉的铌钇矿中提取的。在1880年，Marignac从didymium中提取了另一种新的稀土，Paul-émile Lecoq de Boisbaudran也在1886年实现了，后者称它为gadolinium（钆）。

自莫桑德尔先后发现镧、铒和铽以后，各国化学家特别注意从已发现的稀土元素去分离新的元素。在发现钐后的第2年，1880年瑞士科学家马里纳克发现了两个新元素并分别命名为gamma alpha和gamma beta。后来证实gamma beta和钐是同一元素。1886年布瓦博德朗制得纯净的gamma alpha，并确定它是一种新元素。命名为gadolinium，元素符号Gd。这是为了纪念芬兰矿物学家加多林（J．Gadonlin）。 钆、钐、镨、钕都是从当时被认为是一种稀土元素的didymium中分离出来的。由于它们的发现，didymium不再被保留。而正是它们的发现打开了发现稀土元素的第三道大门，是发现稀土元素的第三阶段。但这仅是完成了第三阶段的一半工作。确切的讲应该是打开了铈的大门或完成了铈的分离，另一半就将是打开钇的大门或是完成钇的分离。

应用领域

钆的重要性质是7个轨道上每个轨道有一个电子，是稀土元素中最大数的不成对电子。依存这个不成对电子的磁力矩最大，可以期待这个特性能够被有效利用。

医疗领域：

在医疗应用方面，钆-二乙烯二胺五醋酸(DTPA)的络合物，正好可以像X射线造影剂钡那样，作为MRI（磁共振成像诊断）的画面浓淡的调节剂来使用。也就是利用钆周围的水受到钆原子核磁场力矩的影响，显示出和没有受到影响的水性质不同这一点，使用对照画面，有利于病情的诊断 。

工业领域：已经为人所熟知的被称为磁冷冻的工业技术，就是将受到磁场作用变为磁铁时发热，撤掉磁场磁性消失时吸热的性质用于冷却的利用。可以制造小型高效的制冷器。

在磁泡记忆装置中，使用钆-钾-石榴石作为媒体物质。磁泡记忆就是在物质的垂直方向上加上磁场，使其变成了圆筒状的磁场，把磁场加强，不久就产生这个磁场消失的现象。利用磁泡记忆装置可以存储信息，一般被用于信息收藏。

钆的其他用途是与铽和镝一样用于光纤、光盘。光磁记录是用光来代替磁读取磁化处和未被磁化处，具有高密度，可改写记录的特征。

核能领域：在原子能工业中，利用铕和钆的同位素的中子吸收截面大的特性，作轻水堆和快中子增殖堆的控制棒和中子吸收剂[6]  。

利用钆是所有元素中对热中子强烈反应的特点，除用于原子反应堆的控制外，还可以将不可见中子用钆吸收并使之发光，作为在X线胶卷上感光的荧光化剂使用。

具体用途

它的主要用途有：

（1）其水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振（NMR）成像信号。

（2）其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅网。

（3）在钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。

（4）在无Camot循环限制时，可用作固态磁致冷介质。

（5）用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂，以保证核反应的安全。

（6）用作钐钴磁体的添加剂，以保证性能不随温度而变化。

另外，氧化钆与镧一起使用，有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。氧化钆还可用于制造电容器、x射线增感屏。 在世界上目前正在努力开发钆及其合金在磁致冷方面的应用，现已取得突破性进展，室温下采用超导磁体、金属钆或其合金为致冷介质的磁冰箱已经问世。