タンタル Ta

発見の歴史

1802年、ウプサラのアンデシュ・グスタフ・エーケベリは、フィンランドとスウェーデン産の鉱物から新元素の酸化物を見つけました。そのわずか1年前の1801年、イギリスのチャールズ・ハチェットが似た鉱物から「コロンビウム」を発表しており、1809年にウィリアム・ハイド・ウォラストンは2つが同じ元素だと結論しました。

この混乱は何十年も続きました。1844年、ドイツのハインリヒ・ローゼがタンタル鉱石に第2の元素が含まれていることを示してニオブと名づけ、1866年にジャン・シャルル・ガリサール・ド・マリニャックが2つをはっきり分離しました。延性のある純粋なタンタルは1903年にヴェルナー・フォン・ボルトンが初めてつくり、タングステンが取って代わるまでの短いあいだ電球のフィラメントに使われました。

名前の由来

名前は、決して飲めない水の中に立たされる罰を受けたギリシャ神話の人物タンタロスに由来します。エーケベリは、酸化タンタルが酸の中に浸かっていても酸を吸収しないことから、タンタロスを思い浮かべました。化学的な双子であるニオブは、タンタロスの娘ニオベにちなんで名づけられています。

主な用途

• 電解コンデンサー: タンタル粉末の表面に成長させたきわめて薄い酸化膜は、小さな体積に多くの電荷を蓄えます。そのためタンタルコンデンサーはスマートフォン、ノートパソコン、車載電子機器、医療機器に使われています。これが金属タンタルの最大の用途の一つです。
• 医療用インプラント: タンタルは生体適合性が非常に高く骨とよく結合するため、人工関節、頭蓋骨のプレート、手術用クリップに使われます。
• 化学装置: ほぼすべての酸に耐えるため、内張りや熱交換器に最適です。
• 合金と工具: ジェットエンジン用の超合金を強くし、炭化タンタルは切削工具に使われます。

同位体

天然のタンタルのほぼすべて(約99.99%)は安定なタンタル181です。ごくわずかな残りはタンタル180mで、崩壊が一度も観測されたことのない原子核の励起状態(核異性体)であり、最も希少な始原核種の一つです。人工のタンタル182は半減期が約114日で、ガンマ線源として使われます。

身近なところで

スマートフォンの回路基板にある小さな黄色や黒の長方形の部品の多くは、タンタルコンデンサーです。タンタルの主要な鉱石であるコルタンはコンゴ民主共和国東部で武装勢力の資金源になってきたため、紛争鉱物として規制されており、電子機器メーカーはサプライチェーンの追跡に取り組んでいます。金属タンタルは体内で非常に不活性で、毒性はきわめて低いものです。