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ツリウム
Tm 69

ツリウム Thulium

ツリウム(ツリウム)は化学元素であり、元素記号 Tm、原子番号 69 である。銀白色の柔らかい稀土金属で、全稀土類中最も存在量が低い。ツリウムの産業用途は非常に限られる——ツリウム-170 は携帯型 X 線装置に使用され、ツリウムドープケイ酸ルテチウムは高級 PET スキャナのシンチレータである。

ランタン系(希土類) 銀灰色
原子番号 69Z
原子量 168.934u
価電子 2
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
密度
9.32g/cm³
融点
1545°C
地殻存在量
0.5ppm
年間生産量
リサイクル率
1%(極めて低いリサイクル率;確立された市場なし

なぜ使われるか

ツリウムはすべての安定ランタノイドの中で最も存在量が少なく、最も商業的価値が低い。限られた用途は携帯型X線源——Tm-170同位体のγ線(84keV)が小型の医療・工業用X線装置に使用される——と、エルビウム-ツリウムファイバレーザーの2つである。

用途

Laser materialsX-ray sources

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

ツリウムは天然に存在する安定ランタノイドの中でも最も少なく、高価であるため、高級な小型化デバイスにのみ用いられる。ツリウム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネット(Tm:YAG)やツリウム添加ファイバーレーザーは、2 µm 付近の目に安全な光を出力する。この光は水や生体組織に強く吸収され、泌尿器科の結石破砕、軟部外科、ガスセンシングに用いられる。放射性同位体のツリウム 170 は β 線と γ 線を放出し、携帯型 X 線透過源や小型照射装置に加工される。大型の X 線装置を持ち込むことなく、現場での非破壊検査や機器の現地検査を可能にする。ツリウムイオンは光記録、高解像度蛍光標識、高温超伝導体研究にも限られた用途を持つ。消費量はごくわずかであるが、目に安全なレーザーと携帯型同位体線源という二つのニッチ分野では、より安価な代替品を見つけるのが難しい。

主な化合物とその用途

Tm2O3(酸化ツリウム(III))は、ツリウムの主要な酸化物である。わずかに緑みを帯びた白色の粉末で、ツリウム金属、Tm:YAG レーザー結晶、特殊発光材料を調製する出発点となる。光学ガラスや電子セラミックスの微量ドーパントとしても用いられる。TmCl3(三塩化ツリウム)は抽出分離フローの中間生成物で、ツリウム金属の溶融塩電解製造やツリウム錯体の合成に用いられる。ツリウムは地殻中に極めて少ないため、その化合物が一般消費市場に出ることはほとんどない。供給されるのは高純度試薬、レーザー結晶原料、放射性同位体標的としてに過ぎない。ツリウム 170 は通常、原子炉でツリウム標的を照射して製造され、携帯型探傷・照射装置の内部に小型の金属または酸素線源として梱包される。

元素小史

1879年にペール・クレーヴがエルビウム標本を分析する中で分光的に検出した。純金属として単離されたのは1911年、チャールズ・ジェームズによる。現在はモナザイト鉱石からわずか0.004%の濃度で回収されており、プロメチウムに次いでランタノイドで2番目に希少である。商業需要が限られるため生産規模は小さい。

関連元素

La · ランタン Ce · セリウム Pr · プラセオジム Nd · ネオジム Pm · プロメチウム Sm · サマリウム Eu · ユウロピウム Gd · ガドリニウム

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

ツリウムの融点は何度ですか?
1545 °C
ツリウムの沸点は何度ですか?
1950 °C
ツリウムの密度はどのくらいですか?
9.32 g/cm³
ツリウムの原子番号と分類は何ですか?
69 · ランタン系(希土類)
ツリウムは主にどの鉱物から採取されますか?
ゼノタイム
ツリウムは主に何に使われますか?
ツリウムはすべての安定ランタノイドの中で最も存在量が少なく、最も商業的価値が低い。限られた用途は携帯型X線源——Tm-170同位体のγ線(84keV)が小型の医療・工業用X線装置に使用される——と、エルビウム-ツリウムファイバレーザーの2つである。
ツリウムは誰がいつ発見しましたか?
ペール・テオドール・クレーヴェ · 1879