ルテチウム

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イッテルビウム - ルテチウム - ハフニウム Y Lu Lr     周期表
一般特性
名称, 記号, 番号	ルテチウム, Lu, 71
元素の分類	ランタノイド
族, 周期, ブロック	3, 6 , d
密度, 硬度	9841 kg/m3, no data
色	銀白色
原子特性
原子量	174.9668(1) u
原子半径（計算値）	175 (217) pm
共有結合半径	160 pm
WDF半径	no data
電子配置	[Xe]4f14 5d1 6s2
電子殻	2, 8, 18, 32, 9, 2
酸化数（酸化物）	3（弱塩基性酸化物）
結晶構造	六方最密充填構造
物理特性
相	固体 (__)
融点	1925 K (1652 ℃、3006 °F)
沸点	3675 K (3402 ℃、6156 °F)
モル体積	17.78 ×10-3 m3/mol
気化熱	355.9 kJ/mol
融解熱	18.6 kJ/mol
蒸気圧	2460 Pa (1936 K)
音の伝わる速さ	no data
その他
クラーク数	0.00007 %
電気陰性度	1.27（ポーリング）
比熱容量	150 J/(kg*K)
導電率	1.85 ×106S m−1
熱伝導率	16.4 W/(m*K)
第1イオン化エネルギー	523.5 kJ/mol
第2イオン化エネルギー	1340 kJ/mol
第3イオン化エネルギー	2022.3 kJ/mol
第4イオン化エネルギー	4370 kJ/mol
第5イオン化エネルギー	6445 kJ/mol
（比較的）安定同位体
同位体 NA 半減期 DM DE MeV DP 173Lu {syn.} 1.37 年 ε 0.671 173Yb 174Lu {syn.} 3.31 年 ε 1.374 174Yb 175Lu 97.41% 中性子104個で安定。 176Lu 2.59% 3.78×1010 年 β- 1.193 176Hf
注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下

ルテチウム (Lutetium, Lutecium) は原子番号71の元素。元素記号は Lu。希土類元素の一つ（ランタノイドにも属す）。ランタノイドの元素としては最も重い（4f軌道は全て詰まっている←電子14個が占有）。銀白色の金属で、常温、常圧で安定な結晶構造は、六方最密充填構造 (HCP)。比重は、9.84、融点は1652℃、沸点は3327℃（融点、沸点とも異なる実験値あり）。

水にゆっくりと反応して溶け、酸には易溶。常温で空気中に置かれると表面が曇る。高温で酸化物（Lu₂O₃）となる。ハロゲン元素と簡単に反応する。化学的性質はイットリウムに似る。原子価は、3価が唯一安定なものである。

[編集] 用途

ルテチウムの地殻内の天然存在比は金や銀と比べるとずっと多いが、プロメチウムを除くランタノイド中では最も少なく、さらに他の希土類元素からの分離に手間がかかるため非常に高価である。市販されている金属の中では恐らく最も高価。

酸化ルテチウムを添加することにより、これまでのセラミックスの耐熱性を高める研究や、ベータ線を利用した放射線治療への応用などの研究もなされているが、現在のところ実用段階にはいたっていない。

[編集] 歴史

カール・ヴェルスバッハが1905年にスペクトル分析でYb₂O₃内に新元素を発見。二年後に単体分離。また、ジョルジュ・ユルバン が同年に単体分離。パリの古名ルテティア（Lutetia）にちなんでユルバンが命名した。但し、ヴェルスバッハはカシオペイウム (Casiopeium) と名付けている。

[編集] 同位体

詳細は「ルテチウムの同位体」を参照

ルテチウムは天然に2つの同位体が存在する（ルテチウム175、ルテチウム176）。ルテチウム176は半減期378億年の放射性同位元素である。学術的にはルテチウム176がハフニウム176へ放射崩壊する半減期が378億年と非常に長いため、古代の地層岩石や宇宙鉱物など、数億年～数十億年単位の古い年代測定を必要とする分野で利用され始めている。

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