クリプトン Kr

発見の歴史

1898年、イギリスの化学者ウィリアム・ラムゼーとモリス・トラバースは、液体空気をゆっくり蒸発させ、あとに残ったわずかな残留物を分光器で調べました。そこには既知のどの元素にも属さない、あざやかな黄色と緑色の輝線が見えました。彼らはクリプトンの発見を発表しました。

同じ年、2人は似た方法でネオンとキセノンも見つけ、数週間のうちに貴ガスという新しい列の3つの席を埋めました。ラムゼーは貴ガスの発見によって1904年のノーベル化学賞を受賞しています。

貴ガスは長いあいだ化合物をつくれないと考えられていました。1962年にキセノンの化合物がつくられたあと、1963年ごろには二フッ化クリプトン(KrF₂)が合成され、クリプトンも化学結合をつくりうることが示されました。

名前の由来

名前はギリシャ語で「隠れた」を意味する kryptos に由来します。この気体が空気の中にひそんでいたからです。元素記号は Kr です。スーパーマンの架空の故郷の星も同じ名前ですが、元素とは関係ありません。

主な用途

• 断熱ガラス: クリプトンは空気やアルゴンより熱を伝えにくく、高性能な三層ガラスの狭い隙間に封入されます。
• 照明: 白熱電球ではフィラメントの蒸発を遅らせ、明るさと寿命を向上させます。空港の滑走路灯や写真用フラッシュにも使われてきました。
• レーザー: フッ化クリプトンエキシマレーザーは248 nmの紫外線を出し、半導体チップのパターンを描くフォトリソグラフィーに使われてきました。
• 宇宙推進: 人工衛星のホール効果スラスターの一部は、キセノンより安価な代替としてクリプトンを使っています。

同位体

天然のクリプトンには6つの同位体が含まれ、最も多いのはクリプトン84(約57%)です。クリプトン78は崩壊が非常に遅いため、実質的に安定です。放射性のクリプトン85は半減期が約10.7年で、核分裂によってつくられます。空気中のその濃度は、使用済み核燃料の再処理を検知するために監視されています。大気中で宇宙線によってできるクリプトン81は半減期が約23万年で、非常に古い地下水や氷の年代測定に使われます。

身近なところで

クリプトンは、空気を極低温で蒸留して酸素と窒素を分離する際の副産物として得られます。空気中にごくわずかしかないため、比較的高価です。

化学的に不活性で毒性はありませんが、ほかの不活性ガスと同じく、狭い空間では酸素を押しのけて窒息を起こすことがあります。1960年から1983年まで、メートルはクリプトン86が放つ橙赤色の光の波長の一定数として定義されていました。現在のメートルは光の速さによって定義されています。