تولیم

تولیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Tm و عدد اتمی 69 می باشد. تولیم عنصری لانتانید و دارای حداقل فراوانی در بین عناصر خاکی کمیاب است؛ با فلز آن که دارای درخشش نقره ای رنگی است می توان به راحتی کار کرد و با چاقو بریده می شود. همچنین در برابر فرسایش در هوای خشک تا حدی مقاوم بوده و از خاصیت انعطاف پذیری خوبی برخوردار است. تولیم به صورت طبیعی کلاً از ایزوتوپ پایدار Tm-169 ساخته می گردد.

کاربردها

از تولیم برای تولید لیزر استفاده می شده است اما هزینه های بسیار زیاد تولید مانع از گسترش سایر کاربردهای تجاری آن شده است .

سایر کاربردها / کاربردهای بالقوه:

• وقتی تولیم پایدار ( Tm-169) در رآکتور اتمی بمباران می شود از آن به بعد می تواند به عنوان یک منبع تابشی در وسایل قابل حمل اشعه X به کار رود.

• احتمالاً ایزوتوپ ناپایدار Tm-171 می تواند به عنوان یک منبع انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

• Tm-169 دارای کاربرد بالقوه در مواد مغناطیسی سرامیکی به نام فریت است که در وسایل مایکرو ویو به ک ار می روند.

تاریخچه

تولیم را Per Teodor Cleve شیمیدان سوئدی درسال 1879 هنگام جستجو برای ناخالصی های موجود در اکسیدهای سایر عناصر خاکی کمیاب کشف نمود (این همان روشی بود که پیشتر Carl Gustaf Mosander برای کشف سایر عناصر خاکی کمیاب به کار برده بود). Cleve کار را با از بین بردن تمامی ناخالصی های شناخته شده erbia)Er2O3) آغاز کرد و با فرآیندهای دیگری دو ماده جدید به دست آورد؛ یکی قهوه ای و دیگری سبز.

ماده قهوه ای اکسید هولمیم بود که Cleve آن را holmia نامید و ماده سبز اکسید عنصری ناشناس بود. Cleve این اکسید را thulia نامگذاری کرد و نام عنصر آن تولیم، از کلمه Thule که نام باستانی رومی برای سرزمینی افسانه ای در نقطه ای دور دست در شمال ( شاید اسکاندیناوی) بود گرفته شده است.

پیدایش

این عنصر هرگز در طبیعت به شکل خالص وجود ندارد اما در مواد معدنی و همراه سایر عناصر خاکی کمیاب به مقدار کم یافت می شود. عمدتاً به وسیله جا به جایی یونی از کانی های مونازیت ( 007/0% تولیم) که در شن رودخانه ها وجود دارد استخراج می شود.

فن آوری های استخراج و جا به جایی یونی جدیدتر موجب جدا سازی آسان تر عناصر خاکی کمیاب شده که هزینه تولید تولیم را کاهش داده است. این فلز را می توان با روش کاهش اکسید آن به وسیله فلزلانتانیم یا به وسیله کاهش کلسیم در ظروف در بسته تهیه کرد. هیچکدام از ترکیبات تولیم از نظر تجاری مهم نیستند.

ایزوتوپ ها

تولیم به طور طبیعی دارای یک ایزوتوپ پایدار Tm-169 ( فراوانی طبیعی 100%) و 31 رادیوایزوتوپ است که پایدارترین آن ها تولیم 171 با نیمه عمر 92/1 سال، تولیم 170 با نیمه عمر 6/128 روز، تولیم 168 با نیمه عمر 1/93 روز و تولیم 167 با نیمه عمر 25/9 روز می باشند. مابقی ایزوتوپ های رادیواکتیو نیمه عمری کمتر از 64 ساعت دارند و نیمه عمر اکثر آن ها نیز کمتر از 2 دقیقه است.

این عنصر دارای 14 حالت متا می باشد که پایدارترین آن ها عبارتند از:

• Tm-164m) t1/2 1/5 دقیقه)

• Tm-160m) t1/2 5/74 ثانیه)

• Tm-155m) t1/2 45 ثانیه)

ایزوتوپ های تولیم از نظر وزن اتمی بین amu966/145 (تولیم146) تا amu 949/176 (تولیم 177) قرار دارند. حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوان ترین ایزوتوپ پایدار Tm-169 جذب الکترون و حالت اولیه پس از آن ارسال بتا می باشد. محصول فروپاشی اولیه قبل از Tm-169 ایزوتوپهای عنصر 68 (اربیم) و محصول اولیه پس از آن ایزوتوپ های عنصر 70 (ایتربیم) هستند.

هشدارها

تولیم دارای میزان مسمومیت زایی بین ضعیف تا متوسط است و باید با آن با احتیاط رفتار شود. تولیم فلزی به شکل پودر از نظر انفجار و آتش زایی خطرناک می باشد.