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サマリウムは原子番号何番?
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サマリウム (Samarium) は、元素記号 Sm、原子番号 62 の元素で、希土類元素の一つに分類されます。特に、ランタノイド系列に属する元素です。1879年にフランスの化学者ポール・ボアボードランによって、鉱物であるサマルスキー石から発見されました。その名前は、この鉱物の発見者であるロシアの鉱山技師ワシーリー・サマルスキー=ビホヴェッツに由来しており、人名が元素名の由来となった初めての例として知られています。
特徴 💡
サマリウムは、以下のような特徴を持っています。
- 灰色の金属:単体では光沢のある灰色の金属で、空気中では徐々に酸化して表面に酸化被膜を形成します。
- 硬くてもろい:比較的硬いですが、もろい性質を持っています。
- 化学的性質:熱水と作用すると水素を発生させます。希土類元素の中では珍しく+2価の酸化状態を取ることがあります。
- 放射能:天然に存在するサマリウムには、安定同位体と放射性同位体が含まれ、わずかな放射能(128 Bq/g)を有します。
- 結晶構造:室温では独特の複雑な菱面体構造(ABABCBCACと9層を繰り返す充填構造)を取ります。昇温すると結晶構造が変化します。
- 希少性:他の希土類元素と同様に、地殻中に広く存在しますが、特定の地域に偏って産出するため「レアアース」と呼ばれます。主な鉱石は、バストネス石やモナズ石などです。
主な用途 ⚙️
サマリウムの最大の用途は、高性能磁石であるサマリウムコバルト磁石 (SmCo磁石) の原料としてです。
サマリウムコバルト磁石(サマコバ磁石)
- 強力な磁力: かつては最強の永久磁石として知られ、現在はネオジム磁石に次ぐ強力な磁力を持っています。
- 優れた耐熱性: ネオジム磁石と比較して、非常に高い耐熱性(キュリー温度が800℃以上、約700℃まで磁力を保持)と耐食性に優れています。そのため、高温環境下や腐食しやすい環境での使用に適しています。
- 欠点: 硬度が高くてもろいため、衝撃に弱く欠けやすいという欠点があります。また、原料のコバルトが希少なため、比較的高価です。
サマリウムコバルト磁石の具体的な用途
- 高性能モーター・発電機: 高温で動作するモーターや発電機(自動車、航空宇宙、ロボットなど)の小型化、高出力化、効率向上に貢献します。
- センサー部品: 高精度な磁気センサーやスイッチに使用され、温度安定性が要求される用途で強みを発揮します。
- 音響機器: 小型ヘッドフォンやマイクなど、音響機器の部品に利用されます。
- 医療機器: MRI装置やその他の医療機器の部品に用いられます。
- その他: 通信機器、計測機器、腕時計の部品、電子レンジの真空管(マグネトロン)など、幅広い分野で利用されています。
その他の用途
- 触媒: 特定の化学反応の触媒として使用されます。
- 化学試薬: 研究開発において化学試薬として利用されます。
- 放射性医薬品: 放射性同位体であるサマリウム-153は、骨転移による痛みの緩和のための放射性医薬品(放射性骨疼痛治療薬)として使用されます。
