Гадолиний элемент, названный в честь человека, кот

В каждой науке есть свои «именные» объекты. В астрономии — звёзды, названные в честь учёных. В биологии — виды, названные в честь первооткрывателей. В химии — элементы, увековечившие имена исследователей. Гадолиний — один из них. Он назван в честь финского химика Юхана Гадолина (Johan Gadolin). Ирония в том, что сам Гадолин умер в 1852 году, а элемент открыли только в 1880-м. Так что он не узнал, что его имя теперь носят редкоземельные металлы, контрастные вещества для МРТ и, возможно, чей-то диплом по химии.
Название Gadolinium придумали не финны и не русские, а швейцарский химик Жан де Мариньяк, который и открыл этот элемент. Он взял фамилию Гадолина, добавил латинский суффикс -ium (как у всех металлов), и получилось Gadolinium. В русский язык это слово пришло через латинское посредство, и мы говорим гадолиний. А вот в английском — gadolinium, во французском — gadolinium, в немецком — Gadolinium, в японском — ;;;;;; (gadoriniumu). Везде оно звучит похоже, потому что латынь — это универсальный язык науки. Даже в китайском, где названия элементов часто переводят, гадолиний — это ; (g;), один иероглиф, который, впрочем, тоже отсылает к латинскому названию.
В других языках есть свои «именные» элементы. В английском — curium (в честь Мари и Пьера Кюри), einsteinium (в честь Эйнштейна), mendelevium (в честь Менделеева). В русском — кюрий, эйнштейний, менделевий. Все они — дань уважения великим учёным. А гадолиний — дань уважения учёному, который первым исследовал редкоземельные элементы. Юхан Гадолин в конце XVIII века выделил оксид иттрия, и с тех пор редкоземельные металлы стали постепенно открывать один за другим. К 1880 году, когда Мариньяк обнаружил гадолиний, их было уже несколько. И все они ждали своих имён.
Как открывали гадолиний: спектроскопия, смесь оксидов и долгий путь к чистоте
История
В конце XIX века редкоземельные элементы были головной болью химиков. Они все похожи, их трудно разделить, и они часто встречаются вместе в одних и тех же рудах. Мариньяк, работая с оксидами, полученными из минерала гадолинита (который, кстати, тоже назван в честь Гадолина), заметил в спектре неизвестные линии. Это означало: в смеси есть что-то новое. Так был открыт гадолиний.
Слово спектроскопия — из латыни (spectrum — «видение, призрак») и греческого ;;;;;; (смотрю). То есть буквально: «смотрю на призраки». Химики смотрели на спектральные линии и видели в них «призраки» новых элементов. Поэтично, правда? А оксид — от греческого ;;;; (кислый) и ;;;;; (вид). Кислород, который образует оксиды, тоже был назван так, потому что считалось, что все кислоты его содержат. Теперь-то мы знаем, что это не так, но название осталось.
В других языках названия оксидов строятся похоже: gadolinium oxide в английском, Gadoliniumoxid в немецком, oxyde de gadolinium во французском. В японском — ;;;;;;;; (sanka gadoriniumu), где санка — «окисление», а гадориниуму — заимствование. Везде одна логика.
Физические свойства: мягкий, вязкий, ферромагнитный и чуть-чуть радиоактивный
Физические свойства
Полная электронная конфигурация атома гадолиния: 1s;2s;2p;3s;3p;4s;3d;;4p;5s;4d;;5p;6s;4f;5d;.
Мягкий, вязкий, серебристый — звучит как описание характера. А ещё он ферромагнетик, то есть притягивается к магниту, но только если температура ниже 20 °C. Чуть теплее — и он теряет магнитные свойства. Неудивительно, что его используют в магнитных холодильниках.
А ещё гадолиний «очень слабо радиоактивен». То есть если вы купите себе килограмм гадолиния, он будет слегка фонить, но настолько слабо, что вы умрёте от старости раньше, чем наберёте опасную дозу. Период полураспада изотопа ;;;Gd — 1,08 ; 10;; лет. Это в 10 000 раз дольше, чем возраст Вселенной. Так что переживать не стоит.
В других языках радиоактивность — radioactivity (англ.), Radioaktivit;t (нем.), radioactivit; (франц.), радиоактивность (рус.) — слово, которое пришло к нам из латыни (radius — луч) и французского activit;. В японском — ;;; (h;shan;), что буквально «способность излучать». У каждого языка своё слово, но смысл один.
Химические свойства: как гадолиний общается с кислотами и галогенами
Химические свойства
Любой металл, который не боится щелочей, но растворяется в кислотах, — уже интересно. Соляная кислота, хлороводород, hydrochloric acid — у этого слова длинная история. Hydro- из греческого «вода», chlor- из греческого «зелёный» (хлор так назвали за цвет), *-ic* — латинский суффикс. Так встречаются три языка в одном слове.
Галогены — от греческого ;;; (соль) и ;;;;;; (рождаю). То есть «рождающие соль». Хлор, бром, йод — все они образуют соли с металлами. Гадолиний с ними реагирует, но не так бурно, как, скажем, натрий. Сера — древнее слово, родственное санскритскому sulvar; и латинскому sulfur. В английском оно пишется sulphur (более старая форма) или sulfur (современная). В русском — сера, от праславянского s;ra, родственного латинскому s;rum (сыворотка). Видимо, цвет напоминал сыворотку крови.
Где в природе искать гадолиний? В рудах, в океане и в вашем МРТ
Нахождение в природе
Гадолиния в земной коре примерно столько же, сколько свинца. То есть его довольно много, но он рассеян. В океанах его ещё меньше. Но и этого количества хватает, чтобы использовать его в промышленности.
Месторождения
Гадолиний входит в состав руд семейства «Лантаноиды».
Лантаноиды — это группа из 15 элементов, которые в таблице Менделеева стоят отдельной строкой. Их названия — тоже история. Лантан (La) назван от греческого ;;;;;;; (скрываться, быть незаметным). И правда, лантан долго прятался в рудах. Церий (Ce) назван в честь астероида Цереры. Празеодим (Pr) — от греческого ;;;;;;; (зелёный) и ;;;;;;; (близнец). Неодим (Nd) — «новый близнец». Самарий (Sm) — в честь минералога Самарского. Европий (Eu) — в честь Европы. Гадолиний — в честь Гадолина. Тербий (Tb) и иттербий (Yb) — от шведского города Иттербю. И так далее. Целая география и история в одной группе элементов.
В других языках названия этих элементов — почти те же, только с местными окончаниями. В английском — lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, ytterbium. В немецком — Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Ytterbium. В японском — ;;;; (rantan), ;;;; (seriumu) и так далее. Везде они звучат почти одинаково, потому что пришли из одних и тех же источников.
Применение в медицине: как гадолиний помогает врачам заглянуть внутрь
В медицине
Гадолиний-153 используется в качестве источника излучения в медицине для диагностики остеопороза. Хлорид гадолиния применяется для блокады клеток Купфера при лечении печени.
Но самое известное применение гадолиния — это, конечно, МРТ.
Контрастирование при МРТ
Названия контрастных препаратов — гадодиамид, гадопикленол — это тоже лингвистическая история. Гадо- — от гадолиния, диамид — от диамина (амид — производное аммиака), пикленол — от пикриновой кислоты и фенола. В этих словах смешались греческие и латинские корни, и получились длинные, сложные, но очень точные названия.
В других языках эти названия пишутся латиницей почти так же: gadodiamide, gadopiclenol. Это интернациональные термины, которые понимают врачи во всём мире.
Применение в технике: от магнитных доменов до сверхпроводников
Магнитные носители информации
Ряд сплавов гадолиния и особенно сплав с кобальтом и железом позволяет создавать носители информации с колоссальной плотностью записи. Это обусловлено тем, что в этих сплавах образуются особые структуры — ЦМД — цилиндрические магнитные домены, причём размеры доменов менее 1 мкм, что позволяет создавать носители памяти для современной компьютерной техники с плотностью записи 1–9 миллиардов бит (0,1…1 ГБайт) на 1 квадратный сантиметр площади носителя.
ЦМД — цилиндрические магнитные домены. Слово домен — от латинского dominus (господин). В физике это область, где магнитные моменты выстроены в одном направлении. Цилиндрический — от греческого ;;;;;;;;; (валик, каток). Магнитный — от греческого ;;;;;;;; ;;;;; (магнесийский камень). История слова «магнит» — это отдельная лингвистическая одиссея, которая началась в греческой Магнесии и закончилась в наших наушниках.
Ядерная энергетика
*В ядерных технологиях нашел применение ряд изотопов гадолиния. Наивысшей способностью к захвату нейтронов обладает гадолиний-157 (сечение захвата — 254 000 барн).
Барн — единица измерения площади ядерного сечения. Это слово пришло из английского barn (амбар, сарай). Шутка в том, что ядерное сечение — это очень маленькая величина, а назвали его амбаром для иронии. «Большой, как амбар». Но по сравнению с атомными масштабами — всё равно крошечный.
Сверхпроводники

В качестве одного из базовых компонентов входит в состав сверхпроводящей керамики с общей формулой RE-123, где RE обозначает редкоземельные металлы. (полная формула — GdBa;Cu;O;-;, сокращенно — GdBCO).
RE-123 — это такая формула, где редкоземельный элемент стоит на первом месте, за ним барий, медь и кислород. Сокращение ВТСП — высокотемпературные сверхпроводники. Это русская аббревиатура. В английском — HTS (high-temperature superconductors). В немецком — HTSL (Hochtemperatursupraleiter). В японском — ;;;;;; (k;on ch;dend;tai).
Цены и биологическая роль: сколько стоит элемент, который блокирует каналы
Биологическая роль
Гадолиний является ингибитором механочувствительных ионных каналов, обратимо блокирует их в микромолярных концентрациях. Также он может блокировать и некоторые другие ионные каналы.
Ингибитор — от латинского inhibere (сдерживать, останавливать). Механочувствительный — от греческого ;;;;;; (орудие) и латинского sensus (чувство). Ионный канал — от греческого ;;; (идущий) и латинского canalis (труба). Ещё одна встреча греческого с латынью в одном термине.
Цены
132 доллара за килограмм. Дороже, чем алюминий, но дешевле, чем золото. Редкоземельные металлы — они такие. Их немного, они полезны, но и стоят соответственно.
В других языках цены тоже пишутся цифрами, но слово доллар пришло из немецкого Thaler, которое произошло от Joachimsthaler — монеты из долины святого Иоахима. А рубль — от глагола рубить. Так и живём: рубим рубли, а платим долларами.
маленький элемент с большой лингвистической историей
Мы прошли долгий путь от финского химика Юхана Гадолина до японского названия ;;;;;;, от греческого ;;;;;;; до латинского inhibere, от английского barn до русского рубль. В одном маленьком элементе, который занимает 64-ю клетку таблицы Менделеева, собрались истории из десятков языков: финского, шведского, греческого, латыни, арабского, немецкого, английского, японского, китайского и, конечно, русского.
Когда в следующий раз ляжете в МРТ, вспомните: аппарат, который вас сканирует, может содержать контрастное вещество на основе гадолиния. А гадолиний назван в честь человека, который изучал минералы в конце XVIII века. И все эти слова — магнитно-резонансная томография, контрастное вещество, гадодиамид — это результат долгого путешествия слов сквозь века и континенты.
А ещё гадолиний — это элемент, который можно назвать «незаметным героем». Он не так знаменит, как золото, не так популярен, как железо. Но без него не было бы МРТ-диагностики, не было бы сверхпроводников и, возможно, не было бы некоторых типов ядерных реакторов. И всё это — благодаря финскому химику, которого увековечили в названии. Юхан Гадолин не знал, что его имя станет интернациональным термином. Но теперь, когда в любой стране мира врач говорит gadolinium, он произносит фамилию этого учёного. И это, наверное, лучшая награда для исследователя.
Язык — это архив. И в этом архиве есть место для имён учёных, для греческих корней, для латинских суффиксов, для японских заимствований. И для маленького элемента, который помогает нам видеть внутренности.
Продолжение следует? Подпишитесь на блог, чтобы не пропустить новые посты о том, как слова путешествуют по таблице Менделеева.