希土類元素の一つであるツリウムについて、その基本的な性質や特徴をまとめたクイズ10問を紹介します。ツリウムは元素記号Tmで表され、原子番号69の希土類金属です。その電子配置や酸化状態、同位体、発見の歴史など、ツリウムの基礎的な化学的性質を理解する上で重要な情報が盛り込まれています。また、ツリウムの実用的な用途についても確認できます。この記事を通して、ツリウムという興味深い元素についての知識を深めていただければと思います。
Q1 : ツリウムの代表的な酸化物の化学式として正しいのはどれか？
ツリウムの代表的な酸化物は三酸化ツリウムで、化学式はTm2O3です。ランタノイド元素は酸化状態+3が安定であるため、一般にM2O3型のセスキオキシド（sesquioxide）が形成されます。Tm2O3はセラミックスや蛍光体研究などで基礎的な化合物として知られ、化学的性質や熱的性質は他のランタノイドの酸化物と共通点が多いです。
Q2 : 天然に存在する安定な同位体として正しいのはどれか？
天然に存在する安定（実質的に安定）な同位体はTm-169のみです。自然界のツリウムはほぼ単一の同位体Tm-169で構成されており、他の同位体は放射性で人工的に生成されるものが多いです。Tm-169は観測的に安定と扱われ、元素の自然存在比や分析において単一同位体であることが実務上の特徴となります。
Q3 : ツリウム（Thulium）の元素名の由来は何に由来するか？
ツリウムの名称は古代の地名『ツーレ（Thule）』に由来します。19世紀の命名慣行で、北欧や古代の地名にちなんだ元素名が付けられることがあり、ツリウムもその一例です。一方で発見者はスウェーデンの化学者Per Teodor Cleveですが、元素名自体は彼の名ではなく神話的・地理的由来のThuleからとられています。
Q4 : ツリウムが発見された年と発見者として正しい組み合わせはどれか？
ツリウムは1879年にスウェーデンの化学者Per Teodor Cleve（ペール・テオドール・クレーヴェ）によって同定されました。クレーヴェは希土類元素の研究で知られ、当時の分離・分析手法を用いて複雑に混ざり合う希土類酸化物からツリウムを分離しました。命名はThuleにちなんで行われ、以後元素として認識されるようになりました。
Q5 : ツリウムが鉱物中に含まれる代表的な鉱石はどれか？
ツリウムは自然界では単独鉱石としては見られず、他の希土類元素とともにモナザイト（monazite）やゼノタイム（xenotime）、バストネサイトなどの希土類鉱物に微量に含まれています。これらの鉱物から化学的に分離して単離されるため、採鉱や分離工程で他の希土類と共に扱われるのが通常です。
Q6 : ツリウムが実用的に利用される代表的な用途はどれか？
ツリウムは固体レーザー（特にTmドープの結晶やガラス）に利用されます。ツリウムをドーピングした材料はおおむね1.9〜2.0μm付近の波長で発振し、医療用手術器具や遠隔測距、いくつかの工業応用で注目されています。その他の用途としては一部の放射性同位体の応用や光学材料への利用があり、乾電池や構造合金の主要材料ではありません。
Q7 : ツリウムの元素記号は何か？
ツリウムは元素記号Tmで表されます。これは英語名Thuliumの頭文字に由来する記号で、周期表ではランタノイドに属する元素です。元素記号は国際的に標準化された短縮表記であり、ツリウムは69番元素としてTmと表記されるのが一般的です。化学や物理の文献、元素表、材料データなどでも標準的に『Tm』が使用されています。
Q8 : ツリウムの原子番号はどれか？
ツリウムの原子番号は69です。原子番号は元素の持つ陽子数を表し、ツリウムは陽子69個を核に持つため周期表では69番に位置します。ランタノイド系列の中程に属し、隣接する元素としては原子番号68のエルビウム（Er）や70のイッテルビウム（Yb）などがあります。原子番号は元素の化学的性質や配置を決める基本的な指標です。
Q9 : ツリウムの基底状態における電子配置として正しいのはどれか？
ツリウム（原子番号69）の基底状態電子配置は[ Xe ]4f13 6s2です。ランタノイド元素は希ガスコアの後に4f軌道が電子で埋まり始め、ツリウムは4f軌道に13個の電子を持ちます。6s軌道には2個が入るため総じて[ Xe ]4f13 6s2となり、この配置が化学的な酸化状態や磁性、スペクトル特性に影響を与えます。
Q10 : ツリウムが化学的に最も典型的に示す酸化数はどれか？
ツリウムの最も一般的な酸化数は+3です。ランタノイドの多くと同様に、4f電子の化学的関与が限定的であるため三価イオン（Tm3+）が最も安定で広く見られます。Tm3+は酸化物や塩など多くの化合物で主要な形態をとり、例として酸化物ではTm2O3が知られています。二価や四価の状態は特定条件下や錯体で観察されることがありますが、常態では+3が標準です。
まとめ
いかがでしたか？ 今回はツリウムクイズをお送りしました。
皆さんは何問正解できましたか？
今回はツリウムクイズを出題しました。
ぜひ、ほかのクイズにも挑戦してみてください！
次回のクイズもお楽しみに。
