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El oxisulfuro de gadolinio ( Gd 2 O 2 S ), también llamado sulfoxilato de gadolinio , GOS o Gadox , es un compuesto inorgánico , una mezcla de óxido y sulfuro de gadolinio . Su número CAS es 12339-07-0 .

Usos [ editar ]

El uso principal del oxisulfuro de gadolinio es en centelleadores cerámicos. Los centelleadores se utilizan en detectores de radiación para diagnósticos médicos. El centelleador es el sensor de radiación principal que emite luz cuando es golpeado por fotones de alta energía. Las cerámicas basadas en Gd 2 O 2 S exhiben densidades finales de 99,7% a 99,99% de la densidad teórica (7,32 g / cm 3 ) y un tamaño de grano medio que varía de 5 micrómetros a 50 micrómetros dependiendo del procedimiento de fabricación. [1] Dos rutas de preparación de polvo han tenido éxito para sintetizar Gd 2 O 2S: Pr, Ce, F complejos en polvo para los centelleadores cerámicos. Estas rutas de preparación se denominan método de flujo de haluro y método de precipitación con sulfito. Las propiedades de centelleo de los complejos Gd 2 O 2 S: Pr, Ce, F demuestran que este centelleador es prometedor para aplicaciones de formación de imágenes. Hay dos desventajas principales de este centelleador; uno es la estructura cristalina hexagonal, que emite solo translucidez óptica y una colección de luz externa baja en el fotodiodo. La otra desventaja es el alto daño de los rayos X a la muestra. [2]

Terbio - activado oxisulfuro de gadolinio se utiliza con frecuencia como un centelleador para rayos X de formación de imágenes. Emite longitudes de onda entre 382-622 nm, aunque el pico de emisión principal está en 545 nm. También se utiliza como fósforo verde en los CRT de proyección , aunque su inconveniente es una marcada disminución de la eficiencia a temperaturas más altas. [1] Las variantes incluyen, por ejemplo, el uso de praseodimio en lugar de terbio ( número de registro CAS 68609-42-7 , número EINECS 271-826-9), o el uso de una mezcla de disprosio y terbio para el dopaje (número CAS 68609-40- 5 ,Número EINECS 271-824-8).

El oxisulfuro de gadolinio es un material huésped luminiscente prometedor, debido a su alta densidad (7,32 g / cm 3 ) y al alto número atómico efectivo de Gd. Estas características conducen a una alta probabilidad de interacción para la radiación de rayos X. Se han desarrollado varias rutas de síntesis para procesar Gd 2 O 2S fósforos, que incluyen: método de reacción en estado sólido, método de reducción, método de síntesis por combustión, método de membrana líquida en emulsión y método de sulfuración de gas. El método de reacción de estado sólido y los métodos de reducción se utilizan con mayor frecuencia debido a su alta confiabilidad, bajo costo y altas propiedades luminiscentes. (Gd0.99, Pr0.01) Los submicrofósforos de 2O2S sintetizados por el método de precipitación homogénea son muy prometedores para un nuevo material de emisión verde que se aplicará al campo de imágenes de rayos X digitales de alta resolución [3] Los fósforos en polvo de oxisulfuro de gadolinio se utilizan intensamente para la conversión de rayos X en luz visible en imágenes médicas de rayos X. Dios 2 O 2Los detectores de rayos X de estado sólido basados ​​en S: Pr se han reintroducido con éxito en el muestreo de rayos X en la tomografía computarizada médica (obtención de imágenes por secciones o seccionamiento, mediante el uso de cualquier tipo de onda penetrante).

Estructura de cristal [ editar ]

La estructura cristalina del oxisulfuro de gadolinio tiene simetría trigonal (grupo espacial número 164). Cada ion de gadolinio está coordinado por cuatro átomos de oxígeno y tres átomos de azufre en una disposición simétrica sin inversión. La estructura de Gd 2 O 2 S es una capa de azufre con capas dobles de gadolinio y oxígeno en el medio. [4]

Toxicidad [ editar ]

Se debe usar un respirador aprobado si pudiera ocurrir exposición al polvo al trabajar con oxisulfuro de gadolinio. La inhalación puede provocar lesiones pulmonares. La exposición a compuestos de gadolinio puede causar daño pulmonar y / o hepático. Se recomienda encarecidamente usar guantes cuando es probable que haya contacto con la piel. El contacto con la piel puede provocar sarpullido, enrojecimiento o dermatitis. El oxisulfuro de gadolinio debe almacenarse lejos de ácidos minerales, oxidantes fuertes y materiales inflamables. Cuando el oxisulfuro de gadolinio entra en contacto con ácidos minerales, se puede producir sulfuro de hidrógeno. [5]

Referencias [ editar ]

  1. ^ Rossner, W., M. Ostertag y F. Jermann. "Propiedades y aplicaciones de los centelleadores cerámicos a base de oxisulfuro de gadolinio". Prceeedings de la Sociedad Electroquímica, 98, 187-94.
  2. ^ Greskovich, C .; Duclos, S. (1997). "Centelleadores cerámicos". Revisión anual de ciencia de materiales . 27 : 69–88. Código Bibliográfico : 1997AnRMS..27 ... 69G . doi : 10.1146 / annurev.matsci.27.1.69 .
  3. ^ Lian, Jingbao. "Propiedades de síntesis, caracterización y fotoluminiscencia de (Gd0.99, Pr0.01) submicrofósforo 2O2S por el método de precipitación homogénea". Materiales ópticos, 2011-12, 33, 596-600.
  4. ^ Rossner, W., M. Ostertag y F. Jermann. "Propiedades y aplicaciones de los centelleadores cerámicos a base de oxisulfuro de gadolinio". Prceeedings de la Sociedad Electroquímica, 98, 187-94.
  5. ^ Oxisulfuro de gadolinio; MSDS [en línea]; RH Mangels: Hackettstown, NJ, 15 de marzo de 1997. http://www.nonius.nl/manualspdf/msdsGadolinumOxysulfide.pdf (consultado el 17 de octubre de 2011)