ルテチウム希少な希土類元素であり、価格が高く、埋蔵量も少なく、用途も限られています。柔らかく、希酸に溶けやすく、水とゆっくりと反応します。
天然に存在する同位体には、半減期が2.1 × 10^10年のβ線放射体176Luを含む。これは、フッ化ルテチウム(III)LuF ∨ · 2H ₂ Oをカルシウムで還元することによって生成される。
主な用途は、石油分解、アルキル化、水素化、重合反応の触媒です。また、タンタル酸ルテチウムは、X線蛍光粉末の材料としても使用できます。放射性核種の177Luは、腫瘍の放射線治療に使用できます。
歴史の発見
発見者: G. アーバン
1907年に発見
ルテチウムは1907年にフランスの化学者ウルバンによってイッテルビウムから分離され、20世紀初頭に発見・確認された希土類元素です。ルテチウムのラテン語名は、ウルバンの出身地であるフランスの古都パリに由来しています。ルテチウムともう一つの希土類元素であるユーロピウムの発見により、自然界に存在するすべての希土類元素の発見が完了しました。これらの発見は、希土類元素発見への第四の門を開き、希土類元素発見の第四段階を完了させたと言えるでしょう。
電子配置
電子的アレンジメント:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d1
ルテチウムは銀白色の金属で、希土類元素の中で最も硬く、密度が高い金属です。融点は1663℃、沸点は3395℃、密度は9.8404です。ルテチウムは空気中で比較的安定しており、酸化ルテチウムは無色の結晶で、酸に溶解して対応する無色の塩を形成します。
ルテチウムの希土類金属光沢は銀と鉄の中間です。不純物含有量はこれらの特性に大きな影響を与えるため、文献には物理的特性に大きな違いが見られることがよくあります。
金属イットリウム、ガドリニウム、ルテチウムは耐食性が強く、金属光沢を長期間維持することができます。
応用
ルテチウムは生産が難しく価格も高いため、商業的にはほとんど利用されていません。ルテチウムの特性は他のランタノイド金属とそれほど変わりませんが、埋蔵量が比較的少ないため、多くの地域ではルテチウムの代わりに他のランタノイド金属が使用されています。
ルテチウムは、中性子放射化分析に用いられるルテチウムアルミニウム合金などの特殊合金の製造に用いられます。また、石油分解、アルキル化、水素化、重合反応の触媒としても用いられます。さらに、イットリウムアルミニウムガーネットなどの一部のレーザー結晶にルテチウムをドーピングすることで、レーザー性能と光学的均一性を向上させることができます。さらに、ルテチウムは蛍光体にも用いられます。タンタル酸ルテチウムは現在知られている最もコンパクトな白色物質であり、X線蛍光体に最適な材料です。
177Lu は、腫瘍の放射線治療に使用できる合成放射性核種です。
酸化ルテチウムドープされたセリウムイットリウムルテチウムケイ酸塩結晶
投稿日時: 2023年6月26日