原子番号 70 · ランタノイド
イッテルビウム Yb
別名: Ytterbium
イッテルビウム(Yb、70番元素)はやわらかい銀色のランタノイドで、隣の元素と比べて目立った違いがあります。密度がはっきり低く、融点も低く、2+のイオンになりやすいのです。今日では、これまでにつくられた中で最も精密な原子時計の一部や、多くの工業用ファイバーレーザーを動かす元素として最もよく知られています。
主な性質
| 原子番号 | 70 |
|---|---|
| 原子量 | 173.05 (CIAAW 2024 簡略標準原子量) |
| 分類 | ランタノイド |
| 族 | ランタノイド・アクチノイド(族番号なし) |
| 周期 | 6 |
| ブロック | f |
| 状態(25 °C・1 atm) | 固体 |
| 融点 | 1092 K (818.9 °C) |
| 沸点 | 1469 K (1195.8 °C) |
| 密度 | 6.9 g/cm³ |
| 電気陰性度(ポーリング) | — |
| 原子半径(ファンデルワールス) | 242 pm |
| 第一イオン化エネルギー | 6.254 eV |
| 電子親和力 | — |
| 酸化数 | +3, +2 |
| 発見 | 1878 |
電子配置
- 簡略表記
- [Xe]6s2 4f14
- 完全表記
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 6s2
- 電子殻ごとの電子数
- 2 · 8 · 18 · 32 · 8 · 2
軌道図(ボックス図)
周期表での位置
発見の歴史
1878年、スイスの化学者ジャン・シャルル・ガリサール・ド・マリニャックは硝酸エルビウムを加熱して、性質の異なる白い酸化物を分離し、イッテルビアと名づけました。
イッテルビアも純粋ではありませんでした。1907年、フランスのジョルジュ・ユルバンとオーストリアのカール・アウアー・フォン・ヴェルスバッハがそれぞれ独立にこれを分けて、もう一つの元素ルテチウムを見つけました。残りが現在のイッテルビウムです。ある程度純粋な金属イッテルビウムがつくられたのは1950年代になってからです。
名前の由来
名前は、イットリウム、テルビウム、エルビウムの名前のもとにもなったスウェーデンのイッテルビー村に由来します。イッテルビウムとイットリウムは混同しやすいのですが、化学的性質の異なる別の元素です。
主な用途
- 光格子時計: レーザー光の格子に閉じ込めたイッテルビウム原子は光の周波数で非常に安定に時を刻み、こうした時計は数十億年で1秒も狂わないほどです。将来の秒の再定義の候補になっています。
- ファイバーレーザー: イッテルビウム添加ファイバーレーザーは1マイクロメートル付近の高出力の光を非常に効率よく出し、金属の切断や溶接、金属3Dプリンターに広く使われています。
- 応力計: 電気抵抗が圧力によって変わるため、爆発や地震の衝撃波を記録する計測器に使われます。
- 放射線源: イッテルビウム169は放射線透過検査用の携帯型ガンマ線源に使われます。
同位体
天然のイッテルビウムは7つの安定同位体からなり、最も多いのはおよそ3分の1を占めるイッテルビウム174です。原子時計にはふつうイッテルビウム171やイッテルビウム174が使われます。放射性のイッテルビウム169の半減期は約32日です。
身近なところで
イッテルビウムを手に取ることはまずありませんが、自動車の鋼板を切ったり、スマートフォンの部品を加工したりしたレーザーは、イッテルビウムファイバーレーザーだった可能性が十分にあります。そしていつの日か、世界の公式な時刻はイッテルビウム時計によって刻まれるかもしれません。その化合物は皮膚や目を刺激することがあり、金属の粉末は燃えやすいものの、全体としての毒性は低いと考えられています。
豆知識
- イッテルビウムは、隣のツリウムやルテチウムよりはっきりと密度が低い元素です。
- イッテルビウム光格子時計は、これまでにつくられた中で最も精密な時計の一つです。
- エルビアから分けられたイッテルビア自体が、さらに分けられてルテチウムが見つかりました。
同じ分類 (ランタノイド)
データの出典 · 性質: PubChem Periodic Table(米国 NIH/NLM 公開データ)・原子量: CIAAW 2024 簡略標準原子量・名称: Wikidata(CC0)、韓国語名は大韓化学会の表記に準拠。2026-09-23 取得。