ネオジム Nd

発見の歴史

ネオジムはプラセオジムとともにジジムから生まれました。1885年、カール・アウアー・フォン・ヴェルスバッハはジジムの塩を根気よく分別結晶して2つの新元素に分け、ピンク色の塩をつくるほうをネオジムと名づけました。

純粋な金属ネオジムが得られたのは1925年ごろです。20世紀半ば以降、イオン交換法や溶媒抽出法によって希土類を効率よく分離できるようになり、工業材料になりました。

1980年代初め、日本の住友特殊金属の佐川眞人と、アメリカのゼネラルモーターズの研究者たちが、それぞれ独立にネオジム・鉄・ホウ素(Nd₂Fe₁₄B)を主体とする磁石を開発しました。それまでの磁石よりはるかに強いこの磁石は、数えきれない電子機器の小型化を可能にしました。

名前の由来

名前は、ギリシャ語で「新しい」を意味する neos と「双子」を意味する didymos を組み合わせたもので、ジジムから新たに分離されたことから「新しい双子」という意味です。元素記号は Nd です。

主な用途

• ネオジム磁石: 同じ大きさのフェライト磁石よりはるかに強く、電気自動車やハイブリッド車のモーター、風力発電機、ハードディスクのヘッド駆動装置、スマートフォンのスピーカーや振動モーター、ワイヤレスイヤホンを動かしています。高温でも磁力を保てるよう、少量のジスプロシウムやテルビウムが加えられることがよくあります。
• レーザー: ネオジムを添加したYAG結晶は波長1,064 nmの赤外線を出し、金属加工や医療で広く使われています。ネオジムガラスレーザーは、核融合研究のための巨大レーザー施設を動かしています。
• ガラスの着色: ネオジムガラスは照明によって紫色にも青色にも見え、ジジムの保護メガネにも使われます。

同位体

天然のネオジムには7つの同位体、ネオジム142、143、144、145、146、148、150があり、最も多いのはネオジム142です。ネオジム144はアルファ崩壊しますが半減期が約2 × 10¹⁵年と長く、ネオジム150は二重ベータ崩壊によってきわめてゆっくり崩壊します。

サマリウム147はアルファ崩壊してネオジム143になり、この組み合わせを使ったサマリウム・ネオジム年代測定は、隕石や古い岩石の年代の決定や、地球のマントルの進化の研究に使われています。

身近なところで

ネオジムはバストネス石やモナズ石から取り出されます。採掘だけでなく磁石の製造でも中国が圧倒的なシェアを持つため、ネオジムはしばしばサプライチェーンをめぐる議論の中心になります。

ネオジム磁石は小さくても非常に強力です。2つがくっつく勢いで指をはさんだり、割れて鋭い破片が飛び散ったりすることがあります。特に危険なのは子どもが小さな磁石を複数飲み込んだ場合で、腸の壁をはさんで引き合い、穴をあけてしまうことがあります。ペースメーカーには近づけないようにし、クレジットカードや機械式時計からも離しておくのが賢明です。