Тулий
[Xe] 4f¹³ 6s² · 2 · 8 · 18 · 31 · 8 · 2
Самый редкий из стабильных лантаноидов и один из самых дорогих. Тулий назван в честь Туле — мифической земли на краю света, куда, по представлениям древних, не заходили корабли.
3D-модель
Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.
Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб
Атомные свойства
- Атомный номер
- 69
- Атомная масса
- 168.934 а.е.м.
- Электронная конфигурация
- [Xe] 4f¹³ 6s²
- Электроны по оболочкам
- 2 · 8 · 18 · 31 · 8 · 2
- Блок
- f-блок
- Группа
- нет данных
- Период
- 6
- Электроотрицательность (Полинг)
- 1.25
- Электроотрицательность (Аллен)
- 1.11
- Атомный радиус
- 227 pm
- Ковалентный радиус
- 190 pm
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 227 pm
- 1-я энергия ионизации
- 596.7 kJ/mol
- 2-я энергия ионизации
- 1 160 kJ/mol
- 3-я энергия ионизации
- 2 285 kJ/mol
- 4-я энергия ионизации
- 4 120 kJ/mol
- Сродство к электрону
- 50 kJ/mol
- Характерные степени окисления
- +3
- Степени окисления
- +2, +3
Физические свойства
- Состояние при 25 °C
- твёрдое
- Плотность
- 9.32 g/cm³
- Температура плавления
- 1 818 K · 1 544.9 °C
- Температура кипения
- 2 223 K · 1 949.9 °C
- Скорость звука
- нет данных
Тепловые свойства
- Теплота плавления
- 16.84 kJ/mol
- Теплота испарения
- 247 kJ/mol
- Удельная теплоёмкость
- 0.16 J/(g·K)
- Теплопроводность
- 16.9 W/(m·K)
Механические свойства
- Модуль Юнга
- 74 GPa
- Модуль сдвига
- 30.5 GPa
- Модуль объёмного сжатия
- 44.5 GPa
- Коэффициент Пуассона
- 0.21
- Твёрдость по Моосу
- нет данных
- Твёрдость по Бринеллю
- 471 MPa
Электрические и магнитные свойства
- Удельное сопротивление
- 676 nΩ·m
- Магнитный тип
- парамагнетик
- Точка Кюри
- 32 K
- Точка Нееля
- нет данных
- Температура сверхпроводимости
- нет данных
Кристаллическая структура
- Кристаллическая решётка
- гексагональная плотноупакованная (ГПУ)
- Параметры решётки
- a = 353.75 pm · c = 555.4 pm
Распространённость
- В земной коре
- 0.52 mg/kg
- В океане
- 1.7·10⁻⁷ mg/L
- Во Вселенной
- 0.01 mg/kg
- В теле человека
- нет данных
Изотопы
| Изотоп | Распространённость | Период полураспада | Тип распада |
|---|---|---|---|
| 169Tm | 100 % | стабилен | — |
Единственный стабильный изотоп — тулий-169. Тулий-170 с периодом 128 дней даёт мягкое рентгеновское излучение и используется в портативных аппаратах.
Открытие
- Год открытия
- 1879
- Кто открыл
- Пер Теодор Клеве
- Где
- Швеция
- Происхождение названия
- от Туле — мифической северной земли у древних
История
Пер Клеве выделил оксид тулия в 1879 году, продолжая разбирать «эрбиевую землю» Мосандера. Чистый металл получили только в 1911 году после десятков тысяч операций перекристаллизации.
Где встречается
0,52 мг/кг коры — реже золота и платины по массовой доле среди лантаноидов, хотя абсолютно его в коре больше.
Как получают
Ионообменным разделением тяжёлых редких земель. Производство — единицы тонн в год.
Роль в живой природе
Биологической роли нет.
Безопасность
Малотоксичен, но тулий-170 требует радиационной защиты: именно этот изотоп, а не сам элемент, определяет требования безопасности при работе с ним.
Применение
- Тулий-170 как портативный источник рентгеновского излучения для дефектоскопии в полевых условиях
- Тулиевые волоконные лазеры в хирургии и в промышленной обработке материалов
- Легирование сцинтилляционных материалов и дозиметров
- Голубой люминофор для защитных меток на банкнотах евро
Любопытные факты
- Тулий — самый редкий лантаноид, если не считать искусственный прометий.
- Портативный рентгеновский аппарат на тулии-170 не требует электропитания и работает в поле.
- Название происходит от Ultima Thule — предела известного древним мира.
- Тулиевые волоконные лазеры вытесняют гольмиевые в урологии благодаря более точному поглощению в воде.