ストロンチウム

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ルビジウム ストロンチウム イットリウム
Ca

Sr

Ba
Element 1: 水素 (H), 非金属
Element 2: ヘリウム (He), 希ガス
Element 3: リチウム (Li), アルカリ金属
Element 4: ベリリウム (Be), 卑金属
Element 5: ホウ素 (B), 金属
Element 6: 炭素 (C), 非金属
Element 7: 窒素 (N), 非金属
Element 8: 酸素 (O), 非金属
Element 9: フッ素 (F), ハロゲン
Element 10: ネオン (Ne), 希ガス
Element 11: ナトリウム (Na), アルカリ金属
Element 12: マグネシウム (Mg), 卑金属
Element 13: アルミニウム (Al), 卑金属
Element 14: ケイ素 (Si), 金属
Element 15: リン (P), 非金属
Element 16: 硫黄 (S), 非金属
Element 17: 塩素 (Cl), ハロゲン
Element 18: アルゴン (Ar), 希ガス
Element 19: カリウム (K), アルカリ金属
Element 20: カルシウム (Ca), アルカリ土類金属
Element 21: スカンジウム (Sc), 遷移金属
Element 22: チタン (Ti), 遷移金属
Element 23: バナジウム (V), 遷移金属
Element 24: クロム (Cr), 遷移金属
Element 25: マンガン (Mn), 遷移金属
Element 26: 鉄 (Fe), 遷移金属
Element 27: コバルト (Co), 遷移金属
Element 28: ニッケル (Ni), 遷移金属
Element 29: 銅 (Cu), 遷移金属
Element 30: 亜鉛 (Zn), 卑金属
Element 31: ガリウム (Ga), 卑金属
Element 32: ゲルマニウム (Ge), 金属
Element 33: ヒ素 (As), 金属
Element 34: セレン (Se), 非金属
Element 35: 臭素 (Br), ハロゲン
Element 36: クリプトン (Kr), 希ガス
Element 37: ルビジウム (Rb), アルカリ金属
Element 38: ストロンチウム (Sr), アルカリ土類金属
Element 39: イットリウム (Y), 遷移金属
Element 40: ジルコニウム (Zr), 遷移金属
Element 41: ニオブ (Nb), 遷移金属
Element 42: モリブデン (Mo), 遷移金属
Element 43: テクネチウム (Tc), 遷移金属
Element 44: ルテニウム (Ru), 遷移金属
Element 45: ロジウム (Rh), 遷移金属
Element 46: パラジウム (Pd), 遷移金属
Element 47: 銀 (Ag), 遷移金属
Element 48: カドミウム (Cd), 卑金属
Element 49: インジウム (In), 卑金属
Element 50: スズ (Sn), 卑金属
Element 51: アンチモン (Sb), 金属
Element 52: テルル (Te), 金属
Element 53: ヨウ素 (I), ハロゲン
Element 54: キセノン (Xe), 希ガス
Element 55: セシウム (Cs), アルカリ金属
Element 56: バリウム (Ba), アルカリ土類金属
Element 57: ランタン (La), ランタノイド
Element 58: セリウム (Ce), ランタノイド
Element 59: プラセオジム (Pr), ランタノイド
Element 60: ネオジム (Nd), ランタノイド
Element 61: プロメチウム (Pm), ランタノイド
Element 62: サマリウム (Sm), ランタノイド
Element 63: ユウロピウム (Eu), ランタノイド
Element 64: ガドリニウム (Gd), ランタノイド
Element 65: テルビウム (Tb), ランタノイド
Element 66: ジスプロシウム (Dy), ランタノイド
Element 67: ホルミウム (Ho), ランタノイド
Element 68: エルビウム (Er), ランタノイド
Element 69: ツリウム (Tm), ランタノイド
Element 70: イッテルビウム (Yb), ランタノイド
Element 71: ルテチウム (Lu), ランタノイド
Element 72: ハフニウム (Hf), 遷移金属
Element 73: タンタル (Ta), 遷移金属
Element 74: タングステン (W), 遷移金属
Element 75: レニウム (Re), 遷移金属
Element 76: オスミウム (Os), 遷移金属
Element 77: イリジウム (Ir), 遷移金属
Element 78: 白金 (Pt), 遷移金属
Element 79: 金 (Au), 遷移金属
Element 80: 水銀 (Hg), 卑金属
Element 81: タリウム (Tl), 卑金属
Element 82: 鉛 (Pb), 卑金属
Element 83: ビスマス (Bi), 卑金属
Element 84: ポロニウム (Po), 金属
Element 85: アスタチン (At), ハロゲン
Element 86: ラドン (Rn), 希ガス
Element 87: フランシウム (Fr), アルカリ金属
Element 88: ラジウム (Ra), アルカリ土類金属
Element 89: アクチニウム (Ac), アクチノイド
Element 90: トリウム (Th), アクチノイド
Element 91: プロトアクチニウム (Pa), アクチノイド
Element 92: ウラン (U), アクチノイド
Element 93: ネプツニウム (Np), アクチノイド
Element 94: プルトニウム (Pu), アクチノイド
Element 95: アメリシウム (Am), アクチノイド
Element 96: キュリウム (Cm), アクチノイド
Element 97: バークリウム (Bk), アクチノイド
Element 98: カリホルニウム (Cf), アクチノイド
Element 99: アインスタイニウム (Es), アクチノイド
Element 100: フェルミウム (Fm), アクチノイド
Element 101: メンデレビウム (Md), アクチノイド
Element 102: ノーベリウム (No), アクチノイド
Element 103: ローレンシウム (Lr), アクチノイド
Element 104: ラザホージウム (Rf), 遷移金属
Element 105: ドブニウム (Db), 遷移金属
Element 106: シーボーギウム (Sg), 遷移金属
Element 107: ボーリウム (Bh), 遷移金属
Element 108: ハッシウム (Hs), 遷移金属
Element 109: マイトネリウム (Mt), 遷移金属
Element 110: ダームスタチウム (Ds), 遷移金属
Element 111: レントゲニウム (Rg), 遷移金属
Element 112: コペルニシウム (Cn), 卑金属
Element 113: ウンウントリウム (Uut), 卑金属
Element 114: フレロビウム (Fl), 卑金属
Element 115: ウンウンペンチウム (Uup), 卑金属
Element 116: リバモリウム (Lv), 卑金属
Element 117: ウンウンセプチウム (Uus), ハロゲン
Element 118: ウンウンオクチウム (Uuo), 希ガス
Strontium has a face-centered cubic crystal structure
38Sr
外見
銀白色
Strontium-1.jpg
一般特性
名称, 記号, 番号 ストロンチウム, Sr, 38
分類 アルカリ土類金属
, 周期, ブロック 2, 5, s
原子量 87.62
電子配置 [Kr] 5s2
電子殻 2, 8, 18, 8, 2(画像
物理特性
固体
密度室温付近) 2.64 g·cm-3
融点での液体密度 2.375 g·cm-3
融点 1050 K, 777 °C, 1431 °F
沸点 1655 K, 1382 °C, 2520 °F
融解熱 7.43 kJ·mol-1
蒸発熱 136.9 kJ·mol-1
熱容量 (25 °C) 26.4 J·mol-1·K-1
蒸気圧
圧力 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温度 (K) 796 882 990 1139 1345 1646
原子特性
酸化数 2, 1[1](強塩基性酸化物)
電気陰性度 0.95(ポーリングの値)
イオン化エネルギー 第1: 549.5 kJ·mol-1
第2: 1064.2 kJ·mol-1
第3: 4138 kJ·mol-1
原子半径 215 pm
共有結合半径 195±10 pm
ファンデルワールス半径 249 pm
その他
結晶構造 面心立方格子構造
磁性 常磁性
電気抵抗率 (20 °C) 132 nΩ·m
熱伝導率 (300 K) 35.4 W·m-1·K-1
熱膨張率 (25 °C) 22.5 µm·m-1·K-1
剛性率 6.1 GPa
ポアソン比 0.28
モース硬度 1.5
CAS登録番号 7440-24-6
最安定同位体
詳細はストロンチウムの同位体を参照
同位体 NA 半減期 DM DE (MeV) DP
82Sr syn 25.36 d ε - 82Rb
83Sr syn 1.35 d ε - 83Rb
β+ 1.23 83Rb
γ 0.76, 0.36 -
84Sr 0.56% 中性子46個で安定
85Sr syn 64.84 d ε - 85Rb
γ 0.514 D -
86Sr 9.86% 中性子48個で安定
87Sr 7.0% 中性子49個で安定
88Sr 82.58% 中性子50個で安定
89Sr syn 50.52 d ε 1.49 89Rb
β- 0.909 D 89Y
90Sr trace 28.90 y β- 0.546 90Y

ストロンチウムラテン語: strontium[2])は原子番号38の元素で、元素記号Sr である。軟らかく銀白色のアルカリ土類金属で、化学反応性が高い。空気にさらされると、表面が黄味を帯びてくる。天然には天青石ストロンチアン石などの鉱物中に存在する。放射性同位体ストロンチウム90 (90Sr) は放射性降下物に含まれ、その半減期は28.90年である。ストロンチウムやストロンチアン石といった名は、最初に発見された場所であるストロンチアンというスコットランドの村にちなむ。

性質[編集]

酸化ストロンチウムのデンドライト

常温、常圧で安定な結晶構造は面心立方格子構造 (FCC, α-Sr)。銀白色の金属で、比重は2.63、融点は777 °C沸点は1382 °C炎色反応で赤色を呈する。空気中では灰白色の酸化物被膜を生じる。とは激しく反応し水酸化ストロンチウムを生成する。

Sr + 2 H2O → Sr(OH)2 + H2

生理的にはカルシウムに良く似た挙動を示し、骨格に含まれる。

酸化ストロンチウムアルミニウムによる還元、および塩化ストロンチウムなどの溶融塩電解により金属単体が製造され、蒸留により精製される。

4 SrO + 2 Al → 3 Sr + SrAl2O4

用途[編集]

炎色反応が赤であるため、花火発炎筒の炎の赤い色の発生には塩化ストロンチウムなどが用いられる。そのほか、高温超伝導体の材料として使われる。

炭酸ストロンチウムは、ブラウン管などの陰極線管ガラスに添加される。また、フェライトなどの磁性材料の原料としても用いられる。

単体のストロンチウムは酸素などとの反応性が高いため、真空装置中のガスを吸着するゲッターとして用いられる。

同位体[編集]

ウラン核分裂生成物など、人工的に作られる代表的な物質放射性同位体としてヨウ素131セシウム137と共にストロンチウム90 (90Sr) がある。ストロンチウム90は、半減期が28.8年でベータ崩壊を起こして、イットリウム90に変わる。原子力電池の放射線エネルギー源として使われる。体内に入ると電子配置・半径が似ているため、骨の中のカルシウムと置き換わって体内に蓄積し長期間にわたって放射線を出し続ける。このため大変危険であるが、揮発性化合物を作りにくく[3]原発事故で放出される量はセシウム137と比較すると少ない。

骨に吸収されやすいという性質を生かして、別の放射性同位体であるストロンチウム89は骨腫瘍の治療に用いられる。ストロンチウム89の半減期は50.52日と短く比較的短期間で崩壊するため、短期間に強力な放射線を患部に直接照射させることができる。

生体に対する影響[編集]

ストロンチウム90は骨に蓄積されることで生物学的半減期が長くなる(長年、体内にとどまる)ため、実効線量係数 (Sv/Bq) は高くなり 2.8 × 10-8 である。そのため、ストロンチウム90は、ベータ線を放出する放射性物質のなかでも人体に対する危険が大きいとされている[3]。例えば、経口で1万Bqのストロンチウム90を摂取した時の実効線量は0.28 mSvである[3]

家畜への蓄積[編集]

1957年から北海道で行われた調査では、1960年代から1970年代に北海道のウシウマの骨に蓄積されていた放射性ストロンチウム (90Sr) は2,000-4,000 mBq/gを記録していたが、大気圏核実験の禁止後は次第に減少し、現在では100 mBq以下程度まで減少している。また、ウシとウマではウマの方がより高濃度で蓄積をしていて加齢と蓄積量には相関関係があるとしている。屋外の牧草を直接食べるウシとウマは、放射能汚染をトレースするための良い生物指標となる[4]

放射性ストロンチウムの体外排泄[編集]

1960年代、米ソを中心に大気圏内の核実験が盛んに行われた。これに伴い、体内に取り込まれた放射性物質の除去剤や排泄促進法に関する研究も数多く行われている。放射性ストロンチウムは生体内ではカルシウムと同じような挙動をとる。IAEA(国際原子力機関)は放射性ストロンチウムを大量に摂取した場合、アルギン酸の投与を考慮するように勧告している[5]アルギン酸褐藻類の細胞間を充填する粘質多糖で、カルシウムよりもストロンチウムに対する親和性が高いことが知られている。ヒトにアルギン酸を経口投与してから放射性ストロンチウムを投与すると、投与していない場合と比べて体内残留量が約1/8になることが報告されている[6][7]。また動物実験でも同様の効果があることが確かめられている[8]

歴史[編集]

元素名は、1787年に発見されたストロンチアン石(ストロンチウムを含む鉱物)の産出地、スコットランドのストロンチアン (strontian) に由来する[9]。単体金属は1808年英国ハンフリー・デービーにより、電解法を用いて単離される[9]

ストロンチウムの化合物[編集]

参考書籍[編集]

  • 『放射化学』著:古川路明 出版:朝倉書店 1994年03月25日 ISBN978-4-254-14545-8 C3343

出典[編集]

  1. ^ P. Colarusso et al. (1996). “High-Resolution Infrared Emission Spectrum of Strontium Monofluoride”. J. Molecular Spectroscopy 175: 158. http://bernath.uwaterloo.ca/media/149.pdf. 
  2. ^ http://www.encyclo.co.uk/webster/S/213
  3. ^ a b c ストロンチウム-90 原子力資料情報室 (CNIC)
  4. ^ 北海道における90Srの牛馬骨への蓄積状況 農林水産省家畜衛生試験場 社団法人 日本アイソトープ協会 RADIOISOTOPES Vol.48, No.4 (1999) pp. 283-287
  5. ^ IAEA Safety Series 47 (1978)
  6. ^ Hesp R. and Ramsbottom, B., Nature (1965)
  7. ^ 市川竜資「放射性ストロンチウムとアルギン酸」『化学と生物』7(4), 208-211 (1969)
  8. ^ 西村ら「放射性Srの代謝に及ぼすキトサンとアルギン酸の影響について」『RADIOISOTOPES』40, 244-247 (1991)
  9. ^ a b 桜井弘 『元素111の新知識』 講談社1998年、195頁。ISBN 4-06-257192-7 

関連項目[編集]

外部リンク[編集]