عدد اتمیِعنصر تولیم۶۹ و وزن اتمی آن ۱۶۸.۹۳۴۲۱ است. مقدار آن در پوسته زمین دو سوم ۱۰۰۰۰۰ است که کمترین فراوانی را در بین عناصر خاکی کمیاب دارد. این عنصر عمدتاً در سنگ معدن سیلیکو بریلیوم ایتریم، سنگ معدن طلای خاکی کمیاب سیاه، سنگ معدن فسفر ایتریم و مونازیت وجود دارد. کسر جرمی عناصر خاکی کمیاب در مونازیت عموماً به ۵۰٪ می‌رسد و تولیم ۰.۰۰۷٪ آن را تشکیل می‌دهد. ایزوتوپ پایدار طبیعی آن فقط تولیم ۱۶۹ است. به طور گسترده در منابع نوری تولید برق با شدت بالا، لیزرها، ابررساناهای دمای بالا و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شود.
کشف تاریخ
کاشف: پی تی کلیو
کشف شده در سال ۱۸۷۸
پس از آنکه موساندر در سال ۱۸۴۲ خاک اربیم و خاک تربیم را از خاک ایتریم جدا کرد، بسیاری از شیمیدانان از تجزیه طیفی برای شناسایی و تعیین اینکه آنها اکسیدهای خالص یک عنصر نیستند، استفاده کردند و این امر شیمیدانان را به ادامه جداسازی آنها تشویق کرد. پس از جداسازیاکسید ایتربیمواکسید اسکاندیمکلیف در سال ۱۸۷۹ دو اکسید عنصری جدید را از طعمه اکسید شده جدا کرد. یکی از آنها به یادبود زادگاه کلیف در شبه جزیره اسکاندیناوی (تولیا) تولیم نامگذاری شد، با نماد عنصری Tu و اکنون Tm. با کشف تولیم و سایر عناصر خاکی کمیاب، نیمه دیگر مرحله سوم کشف عناصر خاکی کمیاب تکمیل شده است.
پیکربندی الکترونی
پیکربندی الکترونی
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
تولیمفلزی به رنگ سفید نقره‌ای با خاصیت شکل‌پذیری است و به دلیل بافت نرمش می‌توان آن را با چاقو برید؛ نقطه ذوب ۱۵۴۵ درجه سانتی‌گراد، نقطه جوش ۱۹۴۷ درجه سانتی‌گراد، چگالی ۹.۳۲۰۸.
تولیم در هوا نسبتاً پایدار است؛اکسید تولیومیک کریستال سبز روشن است. اکسیدهای نمک (نمک دو ظرفیتی) همگی به رنگ سبز روشن هستند.
کاربرد
اگرچه تولیم بسیار نادر و گران است، اما هنوز هم در زمینه‌های خاص کاربردهایی دارد.
منبع نور تخلیه با شدت بالا
تولیم اغلب به شکل هالیدهای با خلوص بالا (معمولاً برومید تولیم) در منابع نوری تخلیه با شدت بالا وارد می‌شود، با هدف استفاده از طیف تولیم.
لیزر
لیزر پالسی حالت جامد سه‌لایه گارنت ایتریم آلومینیوم (Ho: Cr: Tm: YAG) را می‌توان با استفاده از یون تولیوم، یون کروم و یون هولمیوم در گارنت ایتریم آلومینیوم تولید کرد که می‌تواند طول موج 2097 نانومتر ساطع کند. این لیزر به طور گسترده در زمینه‌های نظامی، پزشکی و هواشناسی استفاده می‌شود. طول موج لیزر ساطع شده توسط لیزر پالسی حالت جامد گارنت ایتریم آلومینیوم آلاییده شده با تولیوم (Tm: YAG) از 1930 نانومتر تا 2040 نانومتر متغیر است. فرسایش روی سطح بافت‌ها بسیار مؤثر است، زیرا می‌تواند از لخته شدن بیش از حد عمیق در هوا و آب جلوگیری کند. این امر باعث می‌شود لیزرهای تولیوم پتانسیل بالایی برای کاربرد در جراحی لیزر پایه داشته باشند. لیزر تولیوم به دلیل انرژی کم و قدرت نفوذ خود در فرسایش سطوح بافت بسیار مؤثر است و می‌تواند بدون ایجاد زخم‌های عمیق، انعقاد خون را انجام دهد. این امر باعث می‌شود لیزرهای تولیوم پتانسیل بالایی برای کاربرد در جراحی لیزر داشته باشند.
لیزر آلاییده شده با تولیوم
منبع اشعه ایکس
با وجود هزینه بالا، دستگاه‌های قابل حمل اشعه ایکس حاوی تولیم به عنوان منابع تابش در واکنش‌های هسته‌ای به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این منابع تابشی طول عمری حدود یک سال دارند و می‌توانند به عنوان ابزارهای تشخیصی پزشکی و دندانپزشکی و همچنین ابزارهای تشخیص نقص برای قطعات مکانیکی و الکترونیکی که دسترسی به آنها توسط نیروی انسانی دشوار است، مورد استفاده قرار گیرند. این منابع تابشی نیازی به محافظت در برابر تابش قابل توجه ندارند - فقط مقدار کمی سرب مورد نیاز است. کاربرد تولیم ۱۷۰ به عنوان منبع تابش برای درمان سرطان در فواصل نزدیک به طور فزاینده‌ای در حال گسترش است. این ایزوتوپ دارای نیمه عمر ۱۲۸.۶ روز و پنج خط انتشار با شدت قابل توجه (۷.۴، ۵۱.۳۵۴، ۵۲.۳۸۹، ۵۹.۴ و ۸۴.۲۵۳ کیلوالکترون ولت) است. تولیم ۱۷۰ همچنین یکی از چهار منبع تابش صنعتی است که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مواد ابررسانا در دمای بالا
مشابه ایتریم، تولیم نیز در ابررساناهای دمای بالا استفاده می‌شود. تولیم دارای ارزش استفاده بالقوه در فریت به عنوان یک ماده مغناطیسی سرامیکی مورد استفاده در تجهیزات مایکروویو است. به دلیل طیف منحصر به فردش، تولیم می‌تواند مانند اسکاندیم در روشنایی لامپ قوسی به کار رود و نور سبز ساطع شده توسط لامپ‌های قوسی با استفاده از تولیم توسط خطوط انتشار سایر عناصر پوشانده نخواهد شد. به دلیل توانایی تولیم در انتشار فلورسانس آبی تحت تابش فرابنفش، تولیم به عنوان یکی از نمادهای ضد جعل در اسکناس‌های یورو نیز استفاده می‌شود. فلورسانس آبی ساطع شده توسط سولفات کلسیم اضافه شده به تولیم در دزیمتری شخصی برای تشخیص دوز تابش استفاده می‌شود.
کاربردهای دیگر
با توجه به طیف منحصر به فردش، تولیوم می‌تواند مانند اسکاندیم در روشنایی لامپ قوسی به کار رود و نور سبز ساطع شده توسط لامپ‌های قوسی حاوی تولیوم توسط خطوط انتشار سایر عناصر پوشانده نخواهد شد.
تولیم تحت تابش اشعه ماوراء بنفش، فلورسانس آبی ساطع می‌کند و به همین دلیل به یکی از نمادهای ضد جعل در اسکناس‌های یورو تبدیل شده است.
یورو تحت تابش اشعه ماوراء بنفش، با علائم واضح ضد جعل قابل مشاهده
زمان ارسال: ۲۵ آگوست ۲۰۲۳