ルテチウム Lu

発見の歴史

ルテチウムは1907年に3人の化学者によってほぼ同時に発見されました。フランスのジョルジュ・ユルバン、オーストリアのカール・アウアー・フォン・ヴェルスバッハ、アメリカのチャールズ・ジェームズが、それぞれマリニャックのイッテルビアが2つの元素の混合物であることを示したのです。ジェームズの発表は先取権争いに加わるには遅すぎ、ユルバンとアウアーがどちらが先かを争いました。

国際原子量委員会はユルバン側につき、彼の命名を採用しました。しかしドイツ語圏では、アウアーが名づけた「カシオペイウム」(元素記号Cp)が1950年代まで使われ続けました。ユルバンのもとのつづりは lutecium で、現在のつづりは1949年に採用されました。純粋な金属ルテチウムが初めてつくられたのは20世紀半ばに分離技術が向上してからで、今でも生産量はごくわずかなため、最も高価なランタノイドの一つです。

名前の由来

名前は、ユルバンの故郷パリのラテン語名 Lutetia に由来します。

主な用途

• 標的放射線治療: 腫瘍を探し当てる分子に結合させたルテチウム177は、神経内分泌腫瘍や転移性前立腺がんの治療に使われます。ベータ線が腫瘍を攻撃する一方、弱いガンマ線によって医師は薬がどこに届いたかを画像で確認できます。
• PET検出器: オルトケイ酸ルテチウム(LSO)と、イットリウムを加えたその仲間LYSOは、ガンマ線が当たると速く明るく発光し、PETスキャナーの標準的なシンチレーターになっています。
• 触媒: ルテチウム化合物は分解反応や重合反応の触媒として使われたり研究されたりしてきました。
• 年代測定: ルテチウム・ハフニウム法は岩石や隕石の年代測定に役立っています。

同位体

天然のルテチウムは、安定なルテチウム175(約97.4%)と放射性のルテチウム176(約2.6%)の混合物です。ルテチウム176は約370億年の半減期でベータ崩壊してハフニウム176になり、これがルテチウム・ハフニウム年代測定の基礎です。医療用のルテチウム177の半減期は約6.6日です。

身近なところで

LYSO結晶は天然の放射性ルテチウム176を含むため、それでつくったPET検出器は常にごくかすかに光っており、このバックグラウンド信号は校正に使うことさえできます。ルテチウム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。化学者たちは、3族でイットリウムの下に来るのはランタンかルテチウムかを長く議論してきましたが、電子配置や化学的な傾向にもとづく議論は、次第にルテチウムを支持するようになっています。