العدد الذري 71 · لانثانيد
لوتيشيوم Lu
أسماء أخرى: Lutetium
اللوتيشيوم (Lu)، العنصر 71، آخر اللانثانيدات وأكثفها وأصلدها وأعلاها انصهارًا. وهو غالٍ وقليل الاستخدامات الكمية، لكنه يؤدي دورًا مهمًا في الطب، من البلورات داخل أجهزة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني إلى الأدوية الإشعاعية الموجّهة لسرطان البروستاتا.
الخصائص الرئيسية
| العدد الذري | 71 |
|---|---|
| الكتلة الذرية | 174.97 (الكتلة الذرية القياسية المختصرة وفق CIAAW 2024) |
| الفئة | لانثانيد |
| المجموعة | اللانثانيدات/الأكتينيدات (بلا رقم مجموعة) |
| الدورة | 6 |
| الفئة المدارية | f |
| الحالة (25 °C، 1 atm) | صلب |
| درجة الانصهار | 1936 K (1662.8 °C) |
| درجة الغليان | 3675 K (3401.8 °C) |
| الكثافة | 9.84 g/cm³ |
| السالبية الكهربائية (باولنغ) | 1.27 |
| نصف القطر الذري (فان دير فالس) | 221 pm |
| طاقة التأين الأولى | 5.426 eV |
| الألفة الإلكترونية | — |
| حالات الأكسدة | +3 |
| سنة الاكتشاف | 1907 |
التوزيع الإلكتروني
- مختصر
- [Xe]6s2 4f14 5d1
- كامل
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d1 6s2
- الإلكترونات في كل غلاف
- 2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2
مخطط المدارات
الموقع في الجدول
الاكتشاف
اكتشف ثلاثة كيميائيين اللوتيشيوم في وقت واحد تقريبًا عام 1907. فقد أثبت جورج أوربان في فرنسا وكارل أوير فون فيلسباخ في النمسا وتشارلز جيمس في الولايات المتحدة، كلٌّ منهم، أن إتيربيا مارينياك خليط من عنصرين. ونشر جيمس بعد فوات الأوان فلم يدخل سباق الأسبقية، وتنازع أوربان وأوير على من كان الأول.
انحازت اللجنة الدولية للأوزان الذرية إلى أوربان واعتمدت اسمه. غير أن اسم أوير «كاسيوبيوم» (الرمز Cp) ظل مستعملًا في البلدان الناطقة بالألمانية حتى خمسينيات القرن العشرين. وكانت كتابة أوربان الأصلية «lutecium»، واعتُمدت الكتابة الحديثة عام 1949. ولم يُحضَّر فلز اللوتيشيوم النقي لأول مرة إلا بعد تحسن تقنيات الفصل في منتصف القرن العشرين، ولا يزال يُنتج بكميات صغيرة تجعله من أغلى اللانثانيدات.
أصل التسمية
يأتي الاسم من لوتيتيا، الاسم اللاتيني لباريس، مدينة أوربان.
أهم الاستخدامات
- العلاج الإشعاعي الموجّه: يُستخدم اللوتيشيوم-177 المرتبط بجزيئات تبحث عن الأورام لعلاج الأورام العصبية الصماوية وسرطان البروستاتا النقيلي. فجسيمات بيتا التي يطلقها تهاجم الورم، بينما يتيح انبعاث غاما الضعيف للأطباء تصوير المكان الذي وصل إليه الدواء.
- كواشف PET: يطلق أوكسي أورثوسيليكات اللوتيشيوم (LSO) وقريبه المطعّم بالإتريوم LYSO ومضات سريعة ساطعة حين تصيبها أشعة غاما، وهما مادتا الوميض المعياريتان في أجهزة PET.
- الحفز: استُخدمت مركبات اللوتيشيوم أو دُرست حفّازات للتكسير والبلمرة.
- التأريخ: تساعد طريقة اللوتيشيوم-هافنيوم على تأريخ الصخور والنيازك.
النظائر
اللوتيشيوم الطبيعي خليط من اللوتيشيوم-175 المستقر (نحو 97.4%) واللوتيشيوم-176 المشع (نحو 2.6%). ويضمحل اللوتيشيوم-176 ببيتا إلى الهافنيوم-176 بعمر نصف يقارب 37 مليار سنة، وهذا أساس التأريخ باللوتيشيوم-هافنيوم. أما اللوتيشيوم-177 الطبي فعمر النصف له نحو 6.6 أيام.
في الحياة اليومية
لأن بلورات LYSO تحتوي على اللوتيشيوم-176 المشع طبيعيًا، فإن كواشف PET المصنوعة منها تتوهج توهجًا خافتًا جدًا طوال الوقت، بل يمكن استخدام هذه الإشارة الخلفية للمعايرة. وليس للوتيشيوم دور حيوي معروف، ويُعد منخفض السمية. وقد طال جدل الكيميائيين حول ما إذا كان اللانثانوم أو اللوتيشيوم هو الذي ينتمي إلى الموضع تحت الإتريوم في المجموعة 3، ورجّحت الحجج القائمة على التوزيع الإلكتروني والاتجاهات الكيميائية اللوتيشيوم على نحو متزايد.
هل تعلم؟
- اللوتيشيوم أكثف اللانثانيدات وأصلدها وأعلاها انصهارًا.
- اكتشف ثلاثة كيميائيين اللوتيشيوم مستقلين في العام نفسه.
- ظلت ألمانيا تسمي العنصر كاسيوبيوم حتى خمسينيات القرن العشرين.
الفئة نفسها (لانثانيد)
مصادر البيانات · الخصائص: PubChem Periodic Table (بيانات عامة من NIH/NLM الأمريكية) · الكتل الذرية: الكتل الذرية القياسية المختصرة CIAAW 2024 · الأسماء: Wikidata (CC0)، والأسماء الكورية وفق الجمعية الكيميائية الكورية. تاريخ الاسترجاع 2026-09-23.