エルビウム Er

発見の歴史

エルビウムの物語も、スウェーデンのイッテルビー採石場の鉱物から始まります。1843年、カール・グスタフ・モサンデルはイットリアを分解する中で2つの新しい酸化物を見つけ、エルビアとテルビアと名づけました。のちにほかの化学者たちがこの名前を入れ替えたため、一般的な説明では、現在のエルビアはモサンデルがもともと別の名前で呼んでいた物質だとされています。

エルビア自体も混合物でした。1878年にはそこからイッテルビウムが、1879年にはスカンジウム、ホルミウム、ツリウムが分離されました。ある程度純粋な金属エルビウムは、1934年にヴィルヘルム・クレムとハインリヒ・ボンマーが無水塩化エルビウムをカリウムの蒸気で還元して初めて得られました。

名前の由来

イットリウム、テルビウム、イッテルビウムと同じく、エルビウムもイッテルビー村にちなんで名づけられました。

主な用途

• 光増幅器: シリカファイバー中のエルビウムイオンをレーザーで励起すると、主要な通信波長である1.55マイクロメートル付近の光を、電気信号に変えることなく増幅できます。これによって長距離の光ファイバー回線や大洋横断ケーブルがずっと簡単になりました。
• 医療・美容用レーザー: 約2.94マイクロメートルのEr:YAGレーザーは水にきわめて強く吸収されるため、肌の再生治療や歯科で非常に浅く精密な蒸散ができます。
• ピンク色の着色剤: 酸化エルビウムはガラス、サングラス、模造宝石にピンク色をつけます。
• 合金: 少量加えるとバナジウムなどの金属の加工性が向上します。

同位体

天然のエルビウムには6つの安定同位体があり、最も多いのは全体の約3分の1を占めるエルビウム166です。人工のエルビウム169は半減期が約9.4日で弱いベータ線を出し、指の関節など炎症を起こした小さな関節の治療に使われます。

身近なところで

ほかの大陸から動画をストリーミングするとき、その映像を運ぶ光は海底を渡る途中でエルビウム添加ファイバーによって何度も増幅されています。ピンク色の装飾ガラスも、その色をエルビウムに負っているかもしれません。こうした増幅器が1990年代に実用化される前は、光ファイバー回線には光を電気に変えてまた光に戻す中継器が必要でした。エルビウム増幅器は多くの波長を一度に増幅でき、波長分割多重と組み合わさってネットワークの容量を飛躍的に増やしました。この元素には生物学的な役割が知られておらず、毒性は低いと考えられています。