ガドリニウム Gadolinium

ガドリニウムは希土類の中でも二つの強み、すなわち磁性と中性子吸収で際立っている。熱中性子吸収断面積があらゆる元素の中でも最高クラスであるため、原子炉の制御棒や可燃性毒物、さらに中性子検出器の電離箱や線量計に直接用いられる。医用画像では、ガドリニウムは磁気共鳴画像法で使われる代表的な陽性造影剤の核心成分である。ガドリニウムイオンをキレート化して体内に注射すると、その強い常磁性により周囲の水分子の緩和時間が短縮され、T1 強調画像上で腫瘍や血管病変が明瞭に描出される。材料研究では、金属ガドリニウムが非常に強い磁気熱量効果を示し、室温磁気冷凍の試作機や室温磁気冷凍機の核心作動材料となっている。さらにガドリニウム・ガリウム・ガーネット（GGG）単結晶基板は、かつて磁区メモリの基板として使われ、現在も一部の磁気光学デバイスやレーザージャイロの基板材料として用いられている。

Gd2O3（酸化ガドリニウム(III)）は、ガドリニウム金属、ガドリニウムキレート造影剤、各種ガドリニウムセラミックスを調製するための出発点である。また X 線増感紙蛍光体にも用いられ、高い原子番号を生かして X 線を吸収する光学ガラス添加剤としても働く。GdCl3（三塩化ガドリニウム）は湿式製錬の中間生成物で、核磁気共鳴や配位化学の研究において常磁性試薬や有機金属前駆体を調製するのに用いられる。Gd2O2S:Tb はテルビウム付活の酸硫化ガドリニウムシンチレーターである。高純度の酸硫化ガドリニウム粉末に微量のテルビウムを発光中心としてドープし、X 線照射を受けると緑色に発光する。医用透視、コンピュータ断層撮影、デジタル X 線撮影のフラットパネル検出器で最も広く使われているシンチレーターであり、画像の鮮明度と患者が受ける線量を直接左右する。