Liczba atomowapierwiastek tuluwynosi 69, a jego masa atomowa wynosi 168,93421. Zawartość w skorupie ziemskiej wynosi dwie trzecie 100000, co jest najmniej rozpowszechnionym pierwiastkiem wśród pierwiastków ziem rzadkich. Występuje głównie w rudzie berylowo-itru krzemionkowego, czarnej rudzie złota ziem rzadkich, rudzie itru fosforowego i monacytu. Ułamek masowy pierwiastków ziem rzadkich w monacytu osiąga na ogół 50%, przy czym tul stanowi 0,007%. Naturalnym stabilnym izotopem jest tylko tul 169. Szeroko stosowany w źródłach światła o dużej intensywności wytwarzania energii, laserach, nadprzewodnikach wysokotemperaturowych i innych dziedzinach.
Odkrywanie historii
Odkryto przez: PT Cleve
Odkryto w 1878 roku
Po tym, jak Mossander oddzielił ziemię erbową i ziemię terbową od ziemi itrowej w 1842 r., wielu chemików wykorzystało analizę widmową, aby zidentyfikować i ustalić, że nie są to czyste tlenki pierwiastka, co zachęciło chemików do kontynuowania ich rozdzielania. Po oddzieleniutlenek iterbuItlenek skanduz utlenionej przynęty Cliff wydzielił dwa nowe tlenki pierwiastków w 1879 r. Jeden z nich nazwano tul, aby uczcić ojczyznę Cliffa na Półwyspie Skandynawskim (Thulia), z symbolem pierwiastka Tu, a teraz Tm. Wraz z odkryciem tulu i innych pierwiastków ziem rzadkich druga połowa trzeciego etapu odkrywania pierwiastków ziem rzadkich została ukończona.
Konfiguracja elektronowa
Konfiguracja elektronowa
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
Tuljest srebrzystobiałym metalem o dużej ciągliwości, który ze względu na miękką strukturę można przecinać nożem; temperatura topnienia 1545 °C, temperatura wrzenia 1947 °C, gęstość 9,3208.
Tul jest stosunkowo stabilny w powietrzu;Tlenek tulujest jasnozielonym kryształem. Tlenki soli (dwuwartościowych) są wszystkie jasnozielone.
Aplikacja
Mimo że tul jest pierwiastkiem stosunkowo rzadkim i drogim, nadal znajduje zastosowanie w pewnych dziedzinach.
Źródło światła o dużej intensywności wyładowania
Tul jest często wprowadzany do źródeł światła o dużej intensywności wyładowań w postaci halogenków o wysokiej czystości (zwykle bromku tulu), w celu wykorzystania widma tulu.
Laser
Trójskładnikowy laser impulsowy z domieszkowanym granatem itrowo-aluminiowym (Ho: Cr: Tm: YAG) może być wytwarzany przy użyciu jonu tulu, jonu chromu i jonu holmu w granacie itrowo-aluminiowym, który może emitować długość fali 2097 nm; Jest szeroko stosowany w wojsku, medycynie i meteorologii. Długość fali lasera emitowanego przez laser impulsowy z domieszkowanym tulem granatem itrowo-aluminiowym (Tm: YAG) mieści się w zakresie od 1930 nm do 2040 nm. Ablacja na powierzchni tkanek jest bardzo skuteczna, ponieważ może zapobiegać zbyt głębokiemu krzepnięciu zarówno w powietrzu, jak i w wodzie. Dzięki temu lasery tulowe mają duży potencjał zastosowania w podstawowej chirurgii laserowej. Laser tulowy jest bardzo skuteczny w ablacji powierzchni tkanek ze względu na niską energię i siłę penetracji oraz może koagulować bez powodowania głębokich ran. Dzięki temu lasery tulowe mają duży potencjał zastosowania w chirurgii laserowej
Laser domieszkowany tulem
Źródło promieni rentgenowskich
Pomimo wysokich kosztów, przenośne urządzenia rentgenowskie zawierające tul zaczęły być szeroko stosowane jako źródła promieniowania w reakcjach jądrowych. Te źródła promieniowania mają żywotność około jednego roku i mogą być używane jako medyczne i stomatologiczne narzędzia diagnostyczne, a także narzędzia do wykrywania defektów w elementach mechanicznych i elektronicznych, do których trudno dotrzeć siłą roboczą. Te źródła promieniowania nie wymagają znaczącej ochrony przed promieniowaniem – wymagana jest tylko niewielka ilość ołowiu. Zastosowanie tulu 170 jako źródła promieniowania do leczenia raka z bliskiej odległości staje się coraz bardziej powszechne. Ten izotop ma okres półtrwania wynoszący 128,6 dnia i pięć linii emisyjnych o znacznej intensywności (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 i 84,253 kiloelektronowoltów). Tul 170 jest również jednym z czterech najczęściej stosowanych przemysłowych źródeł promieniowania.
Materiały nadprzewodzące o wysokiej temperaturze
Podobnie jak itr, tul jest również stosowany w nadprzewodnikach wysokotemperaturowych. Tul ma potencjalną wartość użytkową w ferrycie jako ceramicznym materiale magnetycznym stosowanym w sprzęcie mikrofalowym. Ze względu na swoje unikalne widmo tul może być stosowany w oświetleniu lampami łukowymi, takimi jak skand, a zielone światło emitowane przez lampy łukowe wykorzystujące tul nie będzie pokrywane przez linie emisyjne innych pierwiastków. Ze względu na zdolność do emitowania niebieskiej fluorescencji pod wpływem promieniowania ultrafioletowego tul jest również stosowany jako jeden z symboli antyfałszerskich w banknotach euro. Niebieska fluorescencja emitowana przez siarczan wapnia z dodatkiem tulu jest stosowana w osobistej dozymetrii do wykrywania dawki promieniowania.
Inne aplikacje
Ze względu na swoje unikalne widmo tul może być stosowany w oświetleniu łukowym, podobnie jak skand, a zielone światło emitowane przez lampy łukowe zawierające tul nie będzie zasłaniane przez linie emisyjne innych pierwiastków.
Tul emituje niebieską fluorescencję pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, co czyni go jednym z symboli zabezpieczających banknoty euro przed fałszerstwami.
Euro poddane promieniowaniu UV, z widocznymi wyraźnymi oznaczeniami zabezpieczającymi przed fałszerstwem
Czas publikacji: 25-08-2023