জাদুকরী বিরল পৃথিবীর উপাদান: থুলিয়াম

এর পারমাণবিক সংখ্যাথুলিয়াম উপাদানহল 69 এবং এর পারমাণবিক ওজন হল 168.93421। পৃথিবীর ভূত্বকের বিষয়বস্তু 100000-এর দুই-তৃতীয়াংশ, যা বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির মধ্যে সবচেয়ে কম প্রচুর পরিমাণে উপাদান। এটি প্রধানত সিলিকো বেরিলিয়াম ইট্রিয়াম আকরিক, কালো বিরল আর্থ সোনার আকরিক, ফসফরাস ইট্রিয়াম আকরিক এবং মোনাজাইটের মধ্যে বিদ্যমান। মোনাজাইটের বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির ভর ভগ্নাংশ সাধারণত 50% পর্যন্ত পৌঁছে, যেখানে থুলিয়ামের পরিমাণ 0.007%। প্রাকৃতিক স্থিতিশীল আইসোটোপটি শুধুমাত্র থুলিয়াম 169। উচ্চ-তীব্রতা শক্তি উৎপাদনের আলোর উৎস, লেজার, উচ্চ-তাপমাত্রা সুপারকন্ডাক্টর এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

ইতিহাস আবিষ্কার

আবিষ্কার করেছেন: পিটি ক্লিভ

1878 সালে আবিষ্কৃত হয়

1842 সালে মোসান্ডার এর্বিয়াম আর্থ এবং টার্বিয়াম আর্থকে ইট্রিয়াম আর্থ থেকে আলাদা করার পর, অনেক রসায়নবিদ বর্ণালী বিশ্লেষণ ব্যবহার করে শনাক্ত করতে এবং নির্ণয় করতেন যে তারা কোন মৌলের বিশুদ্ধ অক্সাইড নয়, যা রসায়নবিদদের তাদের আলাদা করা চালিয়ে যেতে উৎসাহিত করেছিল। আলাদা করার পরytterbium অক্সাইডএবংস্ক্যান্ডিয়াম অক্সাইডঅক্সিডাইজড বেইট থেকে, ক্লিফ 1879 সালে দুটি নতুন মৌলিক অক্সাইড আলাদা করেছিল। স্ক্যান্ডিনেভিয়ান উপদ্বীপে (থুলিয়া) ক্লিফের জন্মভূমিকে স্মরণ করার জন্য তাদের একটির নামকরণ করা হয়েছিল থুলিয়াম, যার উপাদান প্রতীক Tu এবং এখন Tm। থুলিয়াম এবং অন্যান্য বিরল পৃথিবীর উপাদান আবিষ্কারের সাথে, বিরল পৃথিবীর উপাদান আবিষ্কারের তৃতীয় পর্যায়ের বাকি অর্ধেক সম্পন্ন হয়েছে।

ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন

ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13

ধাতু

থুলিয়ামনমনীয়তা সহ একটি রূপালী সাদা ধাতু এবং এর নরম টেক্সচারের কারণে একটি ছুরি দিয়ে কাটা যায়; গলনাঙ্ক 1545°C, স্ফুটনাঙ্ক 1947°C, ঘনত্ব 9.3208।

থুলিয়াম বাতাসে অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল;থুলিয়াম অক্সাইডএকটি হালকা সবুজ স্ফটিক হয়. লবণ (ডিভালেন্ট সল্ট) অক্সাইড সব হালকা সবুজ রঙের হয়।

আবেদন

যদিও থুলিয়াম বেশ বিরল এবং ব্যয়বহুল, তবুও বিশেষ ক্ষেত্রে এর কিছু প্রয়োগ রয়েছে।

উচ্চ তীব্রতা স্রাব আলো উৎস

থুলিয়ামকে প্রায়শই উচ্চ-বিশুদ্ধতার হ্যালাইডের (সাধারণত থুলিয়াম ব্রোমাইড) আকারে উচ্চ-তীব্রতার স্রাব আলোর উত্সে প্রবর্তন করা হয়, থুলিয়ামের বর্ণালী ব্যবহার করার লক্ষ্যে। 

লেজার

তিন ডোপড ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (Ho: Cr: Tm: YAG) সলিড-স্টেট পালস লেজার থুলিয়াম আয়ন, ক্রোমিয়াম আয়ন এবং হলমিয়াম আয়ন ব্যবহার করে ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেটে তৈরি করা যেতে পারে, যা 2097 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্গত করতে পারে; এটি সামরিক, চিকিৎসা এবং আবহাওয়া সংক্রান্ত ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। থুলিয়াম ডপড ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (Tm: YAG) সলিড-স্টেট পালস লেজার দ্বারা নির্গত লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য 1930 nm থেকে 2040 nm পর্যন্ত। টিস্যুগুলির পৃষ্ঠের উপর নির্মূল করা খুব কার্যকর, কারণ এটি বায়ু এবং জল উভয় ক্ষেত্রেই খুব গভীর হওয়া থেকে জমাট বাঁধা প্রতিরোধ করতে পারে। এটি থুলিয়াম লেজারগুলির মৌলিক লেজার সার্জারিতে প্রয়োগের জন্য দুর্দান্ত সম্ভাবনা তৈরি করে। থুলিয়াম লেজার তার কম শক্তি এবং অনুপ্রবেশ ক্ষমতার কারণে টিস্যু পৃষ্ঠগুলিকে হ্রাস করতে খুব কার্যকর, এবং গভীর ক্ষত সৃষ্টি না করে জমাট বাঁধতে পারে। এটি থুলিয়াম লেজারগুলির লেজার সার্জারিতে প্রয়োগের জন্য দুর্দান্ত সম্ভাবনা তৈরি করে

থুলিয়াম ডোপড লেজার

এক্স-রে উৎস

উচ্চ মূল্য সত্ত্বেও, থুলিয়াম ধারণকারী বহনযোগ্য এক্স-রে ডিভাইসগুলি পারমাণবিক বিক্রিয়ায় বিকিরণ উত্স হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হতে শুরু করেছে। এই বিকিরণ উত্সগুলির আয়ুষ্কাল প্রায় এক বছর এবং এটি চিকিত্সা এবং দাঁতের ডায়াগনস্টিক সরঞ্জাম হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, সেইসাথে যান্ত্রিক এবং ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির জন্য ত্রুটি সনাক্তকরণ সরঞ্জাম যা জনশক্তি দ্বারা পৌঁছানো কঠিন। এই বিকিরণ উত্সগুলির উল্লেখযোগ্য বিকিরণ সুরক্ষার প্রয়োজন হয় না - শুধুমাত্র অল্প পরিমাণে সীসা প্রয়োজন। ঘনিষ্ঠ পরিসরের ক্যান্সারের চিকিৎসার জন্য বিকিরণের উৎস হিসেবে থুলিয়াম 170-এর প্রয়োগ ক্রমশ ব্যাপক হয়ে উঠছে। এই আইসোটোপের অর্ধ-জীবন রয়েছে 128.6 দিন এবং উল্লেখযোগ্য তীব্রতার পাঁচটি নির্গমন লাইন (7.4, 51.354, 52.389, 59.4 এবং 84.253 কিলোইলেক্ট্রন ভোল্ট)। Thulium 170 হল চারটি সর্বাধিক ব্যবহৃত শিল্প বিকিরণ উত্সগুলির মধ্যে একটি।

উচ্চ তাপমাত্রা অতিপরিবাহী উপকরণ

ইট্রিয়ামের মতো, থুলিয়াম উচ্চ-তাপমাত্রা সুপারকন্ডাক্টরগুলিতেও ব্যবহৃত হয়। মাইক্রোওয়েভ সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত সিরামিক চৌম্বকীয় উপাদান হিসাবে থুলিয়ামের ফেরাইটে সম্ভাব্য ব্যবহারের মান রয়েছে। এর অনন্য বর্ণালীর কারণে, থুলিয়ামকে স্ক্যান্ডিয়ামের মতো আর্ক ল্যাম্প আলোতে প্রয়োগ করা যেতে পারে এবং থুলিয়াম ব্যবহার করে আর্ক ল্যাম্প দ্বারা নির্গত সবুজ আলো অন্যান্য উপাদানের নির্গমন লাইন দ্বারা আবৃত হবে না। অতিবেগুনী বিকিরণের অধীনে নীল ফ্লুরোসেন্স নির্গত করার ক্ষমতার কারণে, থুলিয়াম ইউরো নোটে জাল-বিরোধী প্রতীক হিসাবেও ব্যবহৃত হয়। থুলিয়ামের সাথে যুক্ত ক্যালসিয়াম সালফেট দ্বারা নির্গত নীল ফ্লুরোসেন্স বিকিরণ ডোজ সনাক্তকরণের জন্য ব্যক্তিগত ডোজমেট্রিতে ব্যবহৃত হয়।

অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন

এর অনন্য বর্ণালীর কারণে, থুলিয়ামকে স্ক্যান্ডিয়ামের মতো আর্ক ল্যাম্প আলোতে প্রয়োগ করা যেতে পারে এবং থুলিয়াম ধারণকারী আর্ক ল্যাম্প দ্বারা নির্গত সবুজ আলো অন্যান্য উপাদানের নির্গমন লাইন দ্বারা আবৃত হবে না।

থুলিয়াম অতিবেগুনী বিকিরণের অধীনে নীল ফ্লুরোসেন্স নির্গত করে, এটি ইউরো নোটের জাল-বিরোধী প্রতীকগুলির মধ্যে একটি করে তোলে।

ইউভি বিকিরণের অধীনে ইউরো, স্পষ্ট নকল-বিরোধী চিহ্নগুলি দৃশ্যমান