Järjestyslukutulium-alkuaineSen atomimassa on 69 ja 168,93421. Maankuoren pitoisuus on kaksi kolmasosaa 100 000:sta, mikä on harvinaisten maametallien joukossa vähiten esiintyvä alkuaine. Sitä esiintyy pääasiassa piiberylliumyttriummalmissa, mustassa harvinaisten maametallien kultamalmissa, fosforittriummalmissa ja monatsiitissa. Harvinaisten maametallien massaosuus monatsiitissa on yleensä 50 %, ja tuliumin osuus on 0,007 %. Luonnossa esiintyvä stabiili isotooppi on vain tulium 169. Sitä käytetään laajalti korkean intensiteetin sähköntuotantovalonlähteissä, lasereissa, korkean lämpötilan suprajohteissa ja muilla aloilla.
Historian löytäminen
Löytäjä: PT Cleve
Löydetty vuonna 1878
Sen jälkeen, kun Mossander erotti erbium- ja terbiummaan yttriummaasta vuonna 1842, monet kemistit käyttivät spektrianalyysiä tunnistaakseen ja määrittääkseen, etteivät ne olleet puhtaita alkuaineen oksideja, mikä kannusti kemistejä jatkamaan niiden erottamista. Erotuksen jälkeenytterbiumoksidijaskandiumoksidiCliff erotti hapettuneesta syötistä kaksi uutta alkuaineoksidia vuonna 1879. Toinen niistä nimettiin tuliumiksi Cliffin kotimaan Skandinavian niemimaalla (Thulia) muistoksi, alkuainetunnuksella Tu ja nyt Tm. Tuliumin ja muiden harvinaisten maametallien löytämisen myötä harvinaisten maametallien löytämisen kolmannen vaiheen toinen puolisko on saatu päätökseen.
Elektronikonfiguraatio
Elektronikonfiguraatio
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
Tuliumon hopeanvalkoinen metalli, jolla on sitkeyttä ja joka voidaan leikata auki veitsellä pehmeän rakenteensa ansiosta; Sulamispiste 1545 °C, kiehumispiste 1947 °C, tiheys 9,3208.
Tulium on suhteellisen stabiili ilmassa;Tuliumoksidion vaaleanvihreä kide. Suolaoksidit (kaksiarvoinen suola) ovat kaikki vaaleanvihreitä.
Hakemus
Vaikka tulium on melko harvinaista ja kallista, sillä on silti joitakin sovelluksia erikoisaloilla.
Korkean intensiteetin purkausvalonlähde
Tuliumia lisätään usein korkean intensiteetin purkausvalonlähteisiin erittäin puhtaiden halogenidien (yleensä tuliumbromidin) muodossa tavoitteena hyödyntää tuliumin spektriä.
Laser
Kolmella seostetulla yttriumalumiinigranaatilla (Ho:Cr:Tm:YAG) varustettu kiinteän olomuodon pulssilaser voidaan tuottaa käyttämällä tuliumionia, kromionia ja holmiumionia yttriumalumiinigranaatissa, joka voi emittoida 2097 nm:n aallonpituuden. Sitä käytetään laajalti sotilas-, lääketieteen ja meteorologian aloilla. Tuliumilla seostetun yttriumalumiinigranaatin (Tm:YAG) kiinteän olomuodon pulssilaserin lähettämän laserin aallonpituus vaihtelee 1930 nm:stä 2040 nm:iin. Kudosten pinnan ablaatio on erittäin tehokasta, koska se voi estää hyytymien muodostumisen liian syvälle sekä ilmassa että vedessä. Tämän vuoksi tuliumlasereilla on suuri potentiaali sovelluksissa peruslaserkirurgiassa. Tuliumlaser on erittäin tehokas kudospintojen ablaatiossa alhaisen energiansa ja läpäisyvoimansa ansiosta, ja se voi koaguloida aiheuttamatta syviä haavoja. Tämän vuoksi tuliumlasereilla on suuri potentiaali sovelluksissa laserkirurgiassa.
Tulium-seostettu laser
Röntgenlähde
Korkeista kustannuksistaan huolimatta kannettavia tuliumia sisältäviä röntgenlaitteita on alettu käyttää laajalti säteilylähteinä ydinreaktioissa. Näiden säteilylähteiden käyttöikä on noin vuosi, ja niitä voidaan käyttää lääketieteellisinä ja hammaslääketieteellisinä diagnostiikkatyökaluina sekä mekaanisten ja elektronisten komponenttien vianilmaisuun, joihin on vaikea päästä käsiksi työvoimalla. Nämä säteilylähteet eivät vaadi merkittävää säteilysuojausta – lyijyä tarvitaan vain pieni määrä. Tulium 170:n käyttö säteilylähteenä lähietäisyyden syövän hoidossa on yleistymässä. Tämän isotoopin puoliintumisaika on 128,6 päivää ja sillä on viisi huomattavan intensiteetin omaavaa emissioviivaa (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 ja 84,253 kiloelektronivolttia). Tulium 170 on myös yksi neljästä yleisimmin käytetystä teollisesta säteilylähteestä.
Korkean lämpötilan suprajohtavat materiaalit
Samoin kuin yttriumia, tuliumia käytetään myös korkean lämpötilan suprajohteissa. Tuliumilla on potentiaalista käyttöarvoa ferriitissä keraamisena magneettisena materiaalina, jota käytetään mikroaaltolaitteissa. Ainutlaatuisen spektrinsä ansiosta tuliumia voidaan käyttää valokaarilamppujen valaistuksessa kuten skandiumia, eivätkä tuliumia käyttävien valokaarilamppujen lähettämä vihreä valo peity muiden alkuaineiden emissioviivoihin. Koska tulium pystyy emittoimaan sinistä fluoresenssia ultraviolettisäteilyssä, sitä käytetään myös yhtenä väärennösten estävistä symboleista euroseteleissä. Kalsiumsulfaatin ja tuliumin lähettämää sinistä fluoresenssia käytetään henkilökohtaisessa dosimetriassa säteilyannoksen mittaamiseen.
Muut sovellukset
Ainutlaatuisen spektrinsä ansiosta tuliumia voidaan käyttää valokaarilamppujen valaistuksessa kuten skandiumia, eivätkä tuliumia sisältävien valokaarilamppujen lähettämä vihreä valo peity muiden alkuaineiden emissioviivoihin.
Tulium fluoresoi sinistä valoa ultraviolettisäteilyssä, mikä tekee siitä yhden euroseteleiden väärentämisen estävistä symboleista.
Euro UV-säteilytyksen alla, selkeät väärennösten estämiseen tarkoitetut merkinnät näkyvissä
Julkaisun aika: 25. elokuuta 2023