Aatomnumbertuuliumi elementon 69 ja selle aatommass on 168,93421. Maakoores on selle sisaldus kaks kolmandikku 100 000-st, mis on haruldaste muldmetallide seas kõige vähem levinud element. See esineb peamiselt räniberülliumistriumimaagis, mustas haruldaste muldmetallide kullamaagis, fosforütriumimaagis ja monasiidis. Haruldaste muldmetallide massifraktsioon monasiidis ulatub üldiselt 50%-ni, kusjuures tuuliumi sisaldus on 0,007%. Looduslik stabiilne isotoop on ainult tuulium 169. Seda kasutatakse laialdaselt suure intensiivsusega energiaallikates, laserites, kõrgtemperatuurilistes ülijuhtides ja muudes valdkondades.
Ajaloo avastamine
Avastaja: PT Cleve
Avastati 1878. aastal
Pärast seda, kui Mossander eraldas 1842. aastal ütriummullast erbium- ja terbiummulda, kasutasid paljud keemikud spektraalanalüüsi, et tuvastada ja teha kindlaks, et tegemist ei ole elemendi puhaste oksiididega, mis julgustas keemikuid nende eraldamist jätkama.ütterbiumoksiidjaskandiumoksiidOksüdeeritud söödast eraldas Cliff 1879. aastal kaks uut elementaarset oksiidi. Üks neist nimetati tuuliumiks, et mälestada Cliffi kodumaad Skandinaavia poolsaarel (Thulia), elemendi sümboliga Tu ja nüüd Tm. Tuuliumi ja teiste haruldaste muldmetallide avastamisega on haruldaste muldmetallide avastamise kolmanda etapi teine pool lõpule viidud.
Elektronkonfiguratsioon
Elektronkonfiguratsioon
1s2 2s2 2p6 3p2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
tuuliumon hõbevalge metall, millel on plastsus ja mida saab pehme tekstuuri tõttu noaga lahti lõigata; sulamistemperatuur 1545 °C, keemistemperatuur 1947 °C, tihedus 9,3208.
Tuulium on õhus suhteliselt stabiilne;tuuliumoksiidon heleroheline kristall. Soola (kahevalentne sool) oksiidid on kõik helerohelised.
Taotlus
Kuigi tuulium on üsna haruldane ja kallis, on sellel siiski teatud rakendusi erivaldkondades.
Suure intensiivsusega lahendusvalgusallikas
Tuuliumi lisatakse suure intensiivsusega lahendusvalgusallikatesse sageli kõrge puhtusastmega halogeniidide (tavaliselt tuuliumbromiidi) kujul, eesmärgiga kasutada ära tuuliumi spektrit.
Laser
Kolmekordselt legeeritud ütriumalumiiniumgranaadi (Ho:Cr:Tm:YAG) tahkisimpulsslaserit saab toota tuuliumiiooni, kroomiiooni ja holmiumiiooni abil ütriumalumiiniumgranaadis, mis võib kiirata lainepikkust 2097 nm; seda kasutatakse laialdaselt sõjaväe-, meditsiini- ja meteoroloogiavaldkonnas. Tuuliumiga legeeritud ütriumalumiiniumgranaadi (Tm:YAG) tahkisimpulsslaseri kiiratava laseri lainepikkus on vahemikus 1930 nm kuni 2040 nm. Ablatsioon kudede pinnal on väga efektiivne, kuna see aitab vältida hüübimise liiga sügavale sattumist nii õhus kui ka vees. See annab tuuliumlaseritele suure potentsiaali rakendamiseks põhilises laserkirurgias. Tuuliumlaser on oma madala energia ja läbitungimisvõime tõttu väga efektiivne kudede pindade ablatsioonil ning suudab koaguleerida sügavaid haavu tekitamata. See annab tuuliumlaseritele suure potentsiaali rakendamiseks laserkirurgias.
tuuliumiga legeeritud laser
Röntgenikiirguse allikas
Vaatamata kõrgele hinnale on tuuliumi sisaldavaid kaasaskantavaid röntgeniseadmeid hakatud laialdaselt kasutama kiirgusallikatena tuumareaktsioonides. Nende kiirgusallikate eluiga on umbes üks aasta ning neid saab kasutada meditsiiniliste ja hambaravi diagnostikavahenditena, samuti mehaaniliste ja elektrooniliste komponentide defektide tuvastamise vahenditena, millele on inimjõul raske ligi pääseda. Need kiirgusallikad ei vaja olulist kiirguskaitset – vaja on vaid väikest kogust pliid. Tuulium-170 kasutamine kiirgusallikana lähitoimeliste vähiravide puhul on üha laialdasemalt levinud. Sellel isotoobil on poolestusaeg 128,6 päeva ja viis märkimisväärse intensiivsusega kiirgusjoont (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 ja 84,253 kiloelektronvolti). Tuulium-170 on ka üks neljast enimkasutatavast tööstuslikust kiirgusallikast.
Kõrge temperatuuriga ülijuhtivad materjalid
Sarnaselt ütriumiga kasutatakse tuuliumi ka kõrgtemperatuurilistes ülijuhtides. Tuuliumil on potentsiaalne kasutusväärtus ferriidis keraamilise magnetilise materjalina, mida kasutatakse mikrolaineaseadmetes. Tänu oma ainulaadsele spektrile saab tuuliumi kasutada kaarlampide valgustamiseks nagu skandiumi ning tuuliumi kasutavate kaarlampide kiirgav roheline valgus ei jää teiste elementide kiirgusjoonte taha. Kuna tuulium suudab ultraviolettkiirguse käes sinist fluorestsentsi eraldada, kasutatakse seda ka ühe võltsimisvastase sümbolina euro pangatähtedel. Kaltsiumsulfaadi ja tuuliumi lisamisel kiirgavat sinist fluorestsentsi kasutatakse isiklikus doosimeetrias kiirgusdoosi tuvastamiseks.
Muud rakendused
Tänu oma ainulaadsele spektrile saab tuuliumi kasutada kaarlampide valgustuses nagu skandiumi ning tuuliumi sisaldavate kaarlampide kiirgav roheline valgus ei jää teiste elementide kiirgusjoonte taha.
Tuulium kiirgab ultraviolettkiirguse all sinist fluorestsentsi, mis teeb sellest ühe euro pangatähtede võltsimisvastase sümboli.
Euro UV-kiirguse all, millel on nähtavad selged võltsimisvastased märgistused
Postituse aeg: 25. august 2023