Gadolinium

iso	AN	période	MD	Ed MeV	PD
¹⁴⁴Gd	3.07%	stable avec 82 neutrons
¹⁴⁶Gd	{syn.}	1.03E+8 a	α	2.529	¹⁴²Nd
¹⁵²Gd	0.20%	1.08E+14 a	α	2.205	¹⁴⁸Sm
¹⁵⁴Gd	2.18%	stable avec 90 neutrons
¹⁵⁵Gd	14.80%	stable avec 91 neutrons
¹⁵⁶Gd	20.47%	stable avec 92 neutrons
¹⁵⁷Gd	15.65%	stable avec 93 neutrons
¹⁵⁸Gd	24.84%	stable avec 94 neutrons
¹⁶⁰Gd	21.86%	1.3E+21 a	double β^-	no data	¹⁶⁰Dy

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le gadolinium est un élément chimique, de symbole Gd et de numéro atomique 64.

[modifier] Caractéristiques notables

Gadolinium

Le gadolinium est un métal des terres rares. Il est gris argent, malléable et ductile à la température ambiante.
Il cristallise sous forme hexagonale à température ambiante, mais possède une autre forme allotropique connue sous le nom de forme béta, de structure cubique à corps centré au-dessus de 1508 K.

Le gadolinium est assez stable dans l'air sec. En revanche, il s'oxyde rapidement dans l'air humide. Le gadolinium réagit lentement avec l'eau et est soluble dans les acides dilués.

L'oxyde de gadolinium a été isolé en 1880 par Jean Charles Galissard de Marignac et Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran prépara le métal pur en 1886. Son nom provient du minerai duquel il a été d'abord obtenu, la gadolinite.

Il est ferromagnétique et son point de Curie est 293 K soit environ 20 °C. Il a la plus grande capacité d'absorption des neutrons thermiques des éléments naturels (49000 barns).

La toxicité du gadolinium dans ses composés n'est pas complètement connue, mais est a priori faible; des composés du gadolinium sont utilisés en médecine comme agent de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique.

Il est aujourd'hui principalement extrait de la monazite ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO₄) et de la bastnasite ((Ce, La,Y)CO₃F).

[modifier] Utilisation

Alliages: On ajoute du gadolinium (jusqu'à concurrence de 1 %) à de l'acier au chrome pour améliorer la dureté et les propriétés de transformation.

On utilise le grenat de gadolinium-gallium(GGG) de Gd₃Ga₅O₁₂ pour fabriquer des lasers, une fois dopé avec le néodyme, l'ytterbium ou le dysprosium. Des développements sont en cours pour mettre au point des lasers à rayons X avec le Nd:GGG, Le GGG est également utilisé comme substrat pour la fabrication de composants (ferrites) hyperfréquence en couche mince.

Substance phosphorescente dans des tubes cathodiques
Alliages supraconducteurs
Agent de contraste dans l'imagerie par résonance magnétique (IRM) où il est associé avec un chélateur ou un ligand qui inhibe ses propriétés toxiques (par compétitivité avec le calcium et précipite le pH physiologique).
Absorbant neutronique sous sa forme oxydée Gd₂O₃ dans certains réacteurs nucléaires afin d'en limiter la réactivité en début de vie grâce aux propriétés neutrophage des isotopes ¹⁵⁵Gd et ¹⁵⁷Gd qui par capture se transforment respectivement en isotope ¹⁵⁶Gd et ¹⁵⁸Gd, non absorbants.