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ルビジウム
Rb 37

ルビジウム Rubidium

ルビジウム(ルビジウム)は化学元素であり、元素記号 Rb、原子番号 37 である。柔らかい銀白色のアルカリ金属で反応性が極めて強い。ルビジウムの最も価値ある工業用途は原子時計である——ルビジウム-87 の超微細遷移(6.834 GHz)が携帯原子時計と GPS 授時システムに使用されている。

アルカリ金属 灰白色
原子番号 37Z
原子量 85.468u
価電子 1
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1
密度
1.53g/cm³
融点
39°C
地殻存在量
90.0ppm
年間生産量
リサイクル率
低い

なぜ使われるか

ルビジウムは地球の地殻の元素の中で16番目に豊富であり、最も反応性の高い金属の一つである。その低い融点(39.3°C)と極端な電気化学的活性はカリウムとセシウムを反映するが——その主要な価値は原子時計にある:ルビジウム-87の6.834 GHz超微細遷移は10¹²分の1の精度の可搬型計時を提供する。

用途

Atomic clocksSpecialty glassPhototubes

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

ルビジウムはアルカリ金属であり、極めて軟らかく反応性が高い。地殻中に分散しており、主にリシア雲母やかん水から抽出される。取扱量はごくわずかだが、その位置づけは特別である。最もよく知られた応用は原子時計であり、ルビジウム原子のマイクロ波遷移は極めて安定している。ルビジウム蒸気セル時計は小型・低消費電力でセシウム時計よりはるかに安価なため、GPS受信機、通信基地局、系統の時刻同期、衛星航法端末に広く使われ、日常の測位と計時を見えないところで支える心臓部となっている。特殊ガラスでは、ルビジウムの添加により屈折率と安定性が高まり、暗視ファイバーや特定の光学レンズに用いられる。光電管や光電池では、ルビジウムの低い仕事関数が赤外暗視やイメージインテンシファイア管に優れた光陰極材料を提供する。ルビジウムはさらに磁気計、原子ジャイロ、量子コンピューティングのためのイオントラップ研究にも用いられ、精密測定と量子技術にとって鍵となる希薄金属である。

主な化合物とその用途

塩化ルビジウム(RbCl)は他のルビジウム化合物や金属ルビジウムを調製する基本原料であり、分子生物学における密度勾配遠心分離で核酸やタンパク質の分離にも使われる。水酸化ルビジウム(RbOH)は強塩基であり、有機合成や電気化学研究で強アルカリ試薬として用いられ、特殊電解液に少量使われる。炭酸ルビジウム(Rb2CO3)は特殊光学ガラスやCRTパネルの添加剤であり、ガラスの化学的安定性と屈折率を高め、特定の触媒や陶磁器原料にも用いられる。総じてルビジウム化合物の消費量はごくわずかで、主に原子時計、光学、研究室研究に使われ、大衆向けの民生製品には入り込んでいない。

元素小史

1861年にロバート・ブンゼンとグスタフ・キルヒホフが新しく開発した炎分光法により発見した——分光分析により発見された最初の元素である。特徴的な赤色の輝線から名付けられた。1928年に電気分解により純金属として単離された。現在はポルサイト鉱石からのセシウム抽出やレピドライトからのリチウム抽出の副産物として生産される。

関連元素

Li · リチウム Na · ナトリウム K · カリウム Cs · セシウム Fr · フランシウム

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

ルビジウムの融点は何度ですか?
39 °C
ルビジウムの沸点は何度ですか?
688 °C
ルビジウムの密度はどのくらいですか?
1.53 g/cm³
ルビジウムの原子番号と分類は何ですか?
37 · アルカリ金属
ルビジウムは主にどの鉱物から採取されますか?
レピドライト
ルビジウムは主に何に使われますか?
ルビジウムは地球の地殻の元素の中で16番目に豊富であり、最も反応性の高い金属の一つである。その低い融点(39.3°C)と極端な電気化学的活性はカリウムとセシウムを反映するが——その主要な価値は原子時計にある:ルビジウム-87の6.834 GHz超微細遷移は10¹²分の1の精度の可搬型計時を提供する。
ルビジウムは誰がいつ発見しましたか?
ロベルト・ブンゼン · 1861