ルビジウム Rb

発見の歴史

ルビジウムは、分光法によって見つかった2番目の元素です。1860年、ハイデルベルクのロベルト・ブンゼンとグスタフ・キルヒホフは、炎の光を色の成分に分ける新しい分光器を使ってセシウムを発見しました。

1861年、彼らは同じ手法を鉱物のリチア雲母(レピドライト)に向け、既知のどの元素とも一致しない深紅のスペクトル線を見つけました。ブンゼンはさらにルビジウムの化合物をつくり、ほぼ金属状の試料を得ました。

1世紀以上たって、ルビジウムは再び脚光を浴びました。1995年、エリック・コーネルとカール・ワイマンはルビジウム87の原子の気体を絶対零度のすぐ近くまで冷やし、新しい物質の状態である最初のボース・アインシュタイン凝縮を実現しました。2人はヴォルフガング・ケターレとともに2001年のノーベル物理学賞を受賞しました。

名前の由来

名前は、スペクトルに現れたあざやかな赤い線にちなみ、ラテン語で「深紅」を意味する rubidus から来ています。元素記号は Rb で、宝石のルビーと語根を共有しています。

主な用途

• 原子時計: ルビジウム周波数標準は小型で比較的安価なため、通信網、放送、航法衛星に使われています。
• 物理学研究: ルビジウムはレーザー冷却しやすく、原子干渉計、量子シミュレーター、ボース・アインシュタイン凝縮の実験で最もよく使われる原子の一つです。
• 医療: ルビジウム82は、心筋への血流を測るPET検査に使われます。
• その他: 少量が光電管、特殊ガラス、蒸気セル型磁力計に使われます。

同位体

天然のルビジウムは、安定なルビジウム85(約72%)と放射性のルビジウム87(約28%)の混合物です。ルビジウム87の半減期は約490億年と宇宙の年齢より長く、ベータ崩壊してストロンチウム87になります。この組み合わせを測ることがルビジウム・ストロンチウム年代測定の基礎であり、古い岩石や隕石の年代を決める古典的な方法です。医療用のルビジウム82は半減期が約75秒しかなく、検査の直前にストロンチウム82ジェネレーターから溶出させます。

身近なところで

ルビジウムが単独で鉱物をつくることはまれです。リチア雲母やポルックス石などの鉱物の中にカリウムやセシウムとともに含まれ、リチウムやセシウムの生産の副産物として回収されます。地殻中には意外に多く、銅や亜鉛とほぼ同じくらい存在します。

体はルビジウムをカリウムとほぼ同じように扱って細胞内に取り込むため、誰の体にも微量のルビジウムがありますが、必須とは考えられていません。金属ルビジウムは密封したガラスアンプルの中か油の中に保管されます。水に触れると水素が爆発的な勢いで発生するからです。