ジスプロシウム

ジスプロシウム (Dysprosium)

ジスプロシウム（英: Dysprosium、記号: Dy、原子番号: 66）は、金属的な銀色の光沢を持つ希土類元素の一つです。この元素は単体として自然には存在せず、ゼノタイムなどの特定の鉱物に含まれています。自然界に存在するジスプロシウムは7つの同位体から成り、その中で164Dyが最も多く存在します。1886年にフランスの化学者ポール・ボアボードランによって初めて同定されましたが、純粋な型は1950年代に開発されたイオン交換技術を用いるまで得られませんでした。

物理的特性

ジスプロシウムは非常に柔らかく、加熱しすぎることなく加工することができるため、産業的用途が広がっています。特に、低温では強い磁気を持ち、85K未満では強磁性、85K以上では反強磁性状態に変化します。これらの物理的特性は、不純物の影響を大きく受けるため、純度の管理が重要です。

化学的性質

ジスプロシウム金属は空気中で酸化しやすく、多くのハロゲンとも反応します。冷水や熱水とも反応し、水酸化ジスプロシウムを生成します。また、硫酸との反応により、ジスプロシウムイオンを含む溶液が得られます。これらの性質により、ジスプロシウムは多様な化合物を形成し、多くの場面で利用されています。

用途

ジスプロシウムは特に発電やデータ記憶分野での需要が高まっています。原子炉においては、中性子吸収材として使用され、またデータ保存メディアでは磁化特性を活かしています。さらに、ジスプロシウムは電気自動車のモーターや風力タービンの永久磁石としても注目されており、近年その用途が拡大しています。モーター内では、ネオジムの一部を置き換える形で使用されることもあります。

発見と歴史

ジスプロシウムは発見当初から決して容易に抽出できる元素ではなく、特に1930年代以前はその単離に多くの試行錯誤がありました。中国が希土類元素の生産において支配的な立場を持っているため、地政学的にも注目されています。2013年には価格が急騰し、その後も安定した供給確保が課題となっています。

同位体

ジスプロシウムには7つの安定な同位体が存在し、主に事業や研究において利用されます。放射性同位体も合成されますが、安定同位体が特に重要視されています。

安全性

ジスプロシウムは粉末状で扱う際に、空気中での爆発リスクがあります。また、可溶性のジスプロシウム塩は多少の毒性が示されるため、取り扱いには注意が必要です。不溶性の塩は一般的に無毒と考えられており、比較的安全に取り扱うことができます。

結論

ジスプロシウムは独特の物理的・化学的性質から非常に多用途で、特にエネルギー関連の技術においてますます重要な役割を果たしています。しかし、その供給 chaînesや地政学的な側面からも注意を払う必要があります。

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