レニウムのソースを表示

{{Elementbox
|name=rhenium
|number=75
|symbol=Re
|pronounce={{IPAc-en|ˈ|r|iː|n|i|əm}} {{respell|REE|nee-əm}}
|left=[[タングステン]]
|right=[[オスミウム]]
|above=[[テクネチウム|Tc]]
|below=[[ボーリウム|Bh]]
|series=遷移金属
|period=6
|group=7
|block=d
|image name=Rhenium_single_crystal_bar_and_1cm3_cube.jpg
|appearance=銀灰色
|atomic mass=186.207
|electron configuration=&#91;[[キセノン|Xe]]&#93; 4f<sup>14</sup> 5d<sup>5</sup> 6s<sup>2</sup>
|electrons per shell=2, 8, 18, 32, 13, 2
|phase=固体
|density gpcm3nrt=21.02
|density gpcm3mp=18.9
|melting point K=3459
|melting point C=3186
|melting point F=5767
|boiling point K=5870
|boiling point C=5597
|boiling point F=10106
|heat fusion=60.43
|heat vaporization=704
|heat capacity=25.48
|vapor pressure 1=3303
|vapor pressure 10=3614
|vapor pressure 100=4009
|vapor pressure 1 k=4500
|vapor pressure 10 k=5127
|vapor pressure 100 k=5954
|vapor pressure comment=
|crystal structure=六方最密充填構造
|japanese crystal structure=[[六方晶系]]
|oxidation states='''7''', '''6''', 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1（弱[[酸性酸化物]]）
|electronegativity=1.9
|number of ionization energies=4
|1st ionization energy=760
|2nd ionization energy=1260
|3rd ionization energy=2510
|atomic radius=[[1 E-10 m|137]]
|covalent radius=[[1 E-10 m|151±7]]
|magnetic ordering=[[常磁性]]<ref>[http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120112012253/http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf |date=2012年1月12日 }}, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.</ref>
|electrical resistivity at 20=193 n
|thermal conductivity=48.0
|thermal expansion=6.2
|speed of sound rod at 20=4700
|Young's modulus=463
|Shear modulus=178
|Bulk modulus=370
|Poisson ratio=0.30
|Mohs hardness=7.0
|Vickers hardness=2450
|Brinell hardness=1320
|CAS number=7440-15-5
|isotopes=
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=[[レニウム185|185]] | sym=Re | na=37.4% | n=110}}
{{Elementbox_isotopes_decay2 | mn=[[レニウム187|187]] | sym=Re
 | na=62.6% | hl=[[1 E18 s|4.12×10<sup>10</sup> y]]
 | dm1=[[アルファ崩壊|α]]<br />（未確認） | de1=1.653 | pn1=[[タンタル183|183]] | ps1=[[タンタル|Ta]]
 | dm2=[[ベータ崩壊|β<sup>-</sup>]] | de2=0.0026 | pn2=[[オスミウム187|187]] | ps2=[[オスミウム|Os]]}}
|isotopes comment=
|Electrical conductivity=5.3mS/cm}}
'''レニウム'''（{{lang-en-short|rhenium}}<ref>{{IPA-en|ˈriːniəm|}}</ref>）は[[原子番号]]75の[[元素]]。[[元素記号]]は '''Re'''。[[マンガン族元素]]の一つで、銀白色の[[金属]]。遷移金属(第3遷移金属)で、[[レアメタル]]の一種。[[地殻]]中においても、[[宇宙]]空間中においても最も希少な金属である。性質は一つ上の[[テクネチウム]]に酷似している。

== 名称 ==
[[ライン川]]のラテン名 Rhenus が語源<ref name="sakurai" />。

== 存在 ==
地殻中の存在量は50ppt〜1ppb程度、宇宙での個数密度比は0.0562とされている。これは、地殻中では[[オスミウム]]と並んで最も希少、宇宙空間中でも[[タンタル]]と並んで最も希少な金属のグループに位置付けられる。

== 特徴 ==
[[比重]]は21.02、[[融点]]は3186℃、[[沸点]]は5597℃（融点、沸点とも異なる実験値あり）（沸点は元素の中で一番高い）。常温、常圧で安定な[[結晶構造]]は、[[六方最密充填構造]] (HCP)。[[フッ化水素酸]]、[[塩酸]]には不溶。酸化力のある酸（[[硝酸]]、[[硫酸|熱濃硫酸]]）には溶ける。[[過酸化水素]]や[[臭素]]水にも溶ける。原子価は+2価〜+7価。単体では最も硬い金属である。湿った空気中では酸化レニウムを形成するため僅かに表面が曇っていく。検出には[[アクリフラビン]]が用いられる<ref>{{Cite web|和書|title=アクリフラビンとは|url=https://kotobank.jp/word/%E3%82%A2%E3%82%AF%E3%83%AA%E3%83%95%E3%83%A9%E3%83%93%E3%83%B3-24819|website=コトバンク|accessdate=2021-09-06|language=ja|first=ブリタニカ国際大百科事典|last=小項目事典,栄養・生化学辞典}}</ref>。

== 同位体 ==
{{Main|レニウムの同位体}}
レニウムには[[安定同位体]]レニウム185があるが、最も多いのは62.6%を占めるレニウム187で、[[半減期]]412億年の[[放射性同位体]]である。なお、1つ以上の安定同位体を持つ元素の中で、天然放射性同位体が安定同位体より多く存在している元素は、レニウムの他に[[テルル]]と[[インジウム]]がある。

== 歴史 ==
[[1925年]]に[[ワルター・ノダック|ノダック]] (W. Noddack) と[[イーダ・ノダック|タッケ]] (I. Tacke) とベルグ (O. Berg) が発見<ref name="sakurai">{{Cite |和書 |author =[[桜井弘]]|title = 元素111の新知識|date = 1998| pages = 309|publisher =[[講談社]]|isbn=4-06-257192-7 |ref = harv }}</ref>。2番目に遅く発見された天然元素である（最後に発見されたのは[[フランシウム]]）。

=== 小川正孝による過去の発見 ===
[[1908年]]（明治40年）、[[小川正孝]]は43番元素を発見、'''[[ニッポニウム]]'''（nipponium, 元素記号：Np 、[[日本]]素という意味）と命名したと発表したが、後に43番元素が地球上には存在しないことが判明するとこれは取り消された。

現在ではこの時に発見されたのがレニウムであると考えられている。当時は[[X線光電子分光#装置|X線分光装置]]が手に入らず、正しい測量ができなかったため、誤って43番元素で原子量およそ100の元素として発表された。レニウムが発見されたのちに小川自身で、発見した元素の正しい測量が行われた形跡がある。また、小川に頼まれてX線で試料を測定した[[木村健二郎]]は「それはきれいなレニウムだった」と証言している<ref>{{Cite journal|和書 |author=[[吉原賢二]] |url=https://doi.org/10.20665/kakyoshi.55.6_270 |title=再発見 : ニッポニウムの真実(ヘッドライン:化学史研究の現在と化学教育) |journal=化学と教育 |year=2007 |volume=55 |issue=6 |pages=270-273 |doi=10.20665/kakyoshi.55.6_270 |oclc=166882777 |CRID=1390282679282828544 |ISSN=03862151 |publisher=日本化学会}}</ref>。

43番元素の元素記号として使用する予定だった「Np」は、その後に[[ネプツニウム]]に使用された。43番元素は人工的に作られ、[[テクネチウム]]となった。

== 生産 ==
有用な[[金属]]であるが、レアメタルの文字どおり特に希少であり、年間の生産量は極めて僅かである（[[2012年]]推定生産量：52.6トン<ref name="USGSMCS2014">U.S. Geological Survey, ''Mineral Commody Summaries 2014'', pp130-131, 2014, Reston, Virginia. [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2013/mcs2013.pdf]</ref>、2017年生産量52.0トン<ref>{{Cite book|title=鉱物資源マテリアルフロー2018 レニウム（Re）|date=2019/03/26|year=2019|publisher=独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構|url=https://mric.jogmec.go.jp/wp-content/uploads/2019/03/material_flow2018_Re.pdf}}</ref>）。[[モリブデナイト]]の他、[[希土類]]鉱物、[[コロンバイト]]、[[タンタライト]]、[[硫化銅]]鉱などの鉱石や、銅の[[精錬]]で発生する残渣中に微量含まれているのを[[イオン交換樹脂]]で吸着分離して得る。2011年の生産量は、44.5トン<ref name=jinstmet.J2016022 />。

主な生産国は[[チリ]]で、世界の半分以上を生産する。他に[[アメリカ合衆国]]、[[ポーランド]]、[[ウズベキスタン]]、[[カザフスタン]]、[[ロシア]]などで生産されている<ref name="USGSMCS2014" />。[[ペルー]]、[[カナダ]]でも生産が行われていた。

[[1946年]]以降[[ロシア]]によって実効支配されている[[択捉島]]では、ほぼ純粋な[[硫化レニウム(IV)]] (ReS<sub>2</sub>) の組成を持つ[[レニウム鉱]] (Rheniite) が発見されている。択捉島では[[火山]]の噴出ガスから回収されて生産されている。

日本国内では、[[住友金属鉱山]]や[[東芝マテリアル]]が金属粉や合金などの加工を行っている。

=== リサイクル ===
ジェットエンジンのタービンブレードには 3-6mass% を含有するため、貴重な資源である。したがって、使用済みタービンブレードやタービンブレード製造工程中で発生するスクラップから回収して循環利用されている<ref name=jinstmet.J2016022 /><ref>{{Cite journal|和書|author=八木良平 |author2=[[岡部徹 (材料学者)|岡部徹]] |url=https://doi.org/10.2473/journalofmmij.132.114 |title=レニウムのリサイクルの現状とプロセス技術 |journal=資源と素材 |year=2016 |volume=132 |issue=7 |pages=114-122 |doi=10.2473/journalofmmij.132.114 |ISSN=18816118 |publisher=資源・素材学会}}</ref><ref>{{PDFlink|[https://www.okabe.iis.u-tokyo.ac.jp/japanese/for_students/parts/pdf/150911_MMIJ_Fall_Abstract_Yagi.pdf ニッケル基超合金スクラップからレニウムをリサイクルする新技術の開発]}} 資源・素材講演集 Vol.2 (2015) No.2 （秋・松山）</ref>。

== 用途 ==
[[File:CFM56 P1220759.jpg|thumb|300px|[[CFMインターナショナル CFM56|CFM56]][[ターボファンエンジン]]。レニウムを3%含有する合金がタービンブレードに用いられている]]
; 工業用途
: レニウムは[[水素化]][[触媒]]、石油改質触媒として高[[オクタン価]][[ガソリン]]や[[天然ガス]]の液体燃料化用[[アルミナ]]担持の[[プラチナ]]レニウム触媒、[[合金]]材料などに利用される。
: [[ニッケル]]・レニウム[[合金]]は、スーパーアロイの1つとして耐熱性が求められるジェットエンジンのタービンブレードなどの材料に使われる<ref name=jinstmet.J2016022>{{Cite journal|和書|author=八木良平, 岡部徹 |url=https://doi.org/10.2320/jinstmet.j2016022 |title=レニウムの現状と製錬技術 |journal=日本金属学会誌 |date=2016 |volume=80 |issue=6 |pages=341-349 |doi=10.2320/jinstmet.j2016022 |ISSN=00214876 |publisher=日本金属学会}}</ref>。
: [[タングステン]]・レニウム[[合金]]は[[フィラメント (電気)|フィラメント]]、[[熱電対]]、電子部品、航空宇宙用部品、[[X線管]]ターゲットなどに使用される。[[タングステン]]などのフィラメントに数%添加すると、高温で使用中に、あるいは揺れても垂れ下がらない性質（ノンサグ性）が与えられるため、自動車用などに適する<ref>{{Cite web|和書
| url = http://www.toshiba-tmat.co.jp/list/pdf/tamo8.pdf
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20170822095944/http://www.toshiba-tmat.co.jp/list/pdf/tamo8.pdf
| format = PDF
| title = タングステン・レニウム合金によるワイヤー「レニタン」
| publisher = 東芝マテリアル
| accessdate = 2017-08-22
| archivedate = 2017-08-22
| url-status=dead|url-status-date=2018-11-04 }}</ref>。熱電対では添加によって使用寿命が向上する。
: [[モリブデン]]・レニウム合金も電子部品などに使用される。
; [[放射年代測定]]
: レニウム-[[オスミウム]]放射壊変系を利用した年代測定<ref>{{Cite journal|和書|author=野崎達生, 加藤泰浩, 鈴木勝彦 |url=https://doi.org/10.14934/chikyukagaku.48.279 |title=Re–Os同位体を用いた地球化学:年代決定から古環境解読まで |journal=地球化学 |year=2014 |volume=48 |issue=4 |pages=279-305 |doi=10.14934/chikyukagaku.48.279 |ISSN=03864073 |publisher=日本地球化学会}}</ref>。
: <chem>^{187}Re -> ^{187}Os</chem> 、半減期 5.0×10{{sup|10}}年

== レニウムの化合物 ==
* [[二ホウ化レニウム]] (<chem>ReB2</chem>)
* [[過レニウム酸]] (<chem>HReO4</chem>)
* [[過レニウム酸アンモニウム]] (<chem>NH4ReO4</chem>)
* [[酸化レニウム(IV)]] (<chem>ReO2</chem>)
* [[酸化レニウム(VI)]] (<chem>ReO3</chem>)
* [[酸化レニウム(VII)]] (<chem>Re2O7</chem>)
* [[硫化レニウム(IV)]] (<chem>ReS2</chem>)

== 法規制 ==
[[大量破壊兵器]]の開発などに用いられるおそれがあるため、[[外国為替及び外国貿易法]]および[[輸出貿易管理令]]（別表第一の二の項）により、[[2014年]][[9月15日]]以降はレニウム、レニウム[[合金]]またはレニウムタングステン合金の一次製品であって、[[経済産業省令]]で定める仕様{{efn|レニウム含量90%以上、質量20 [[キログラム|kg]]以上で、内径100-300 [[ミリメートル|mm]]の円筒形のもの<ref>{{Cite web|和書
 | date = 2014-08-14
 | url = http://kanpou.npb.go.jp/20140814/20140814g00181/20140814g001810002f.html
 | archiveurl = https://web.archive.org/web/20140819184345/http://kanpou.npb.go.jp/20140814/20140814g00181/20140814g001810002f.html
 | title = 官報号外第181号 経済産業省令第四十一号
 | publisher = 独立行政法人[[国立印刷局]]
 | language = 日本語
 | accessdate = 2014-08-19
 | archivedate = 2014-08-19
 | url-status=dead|url-status-date=2018-11-04
}}</ref>。}}のものは、[[経済産業大臣]]の許可を受けなければ[[輸出]]できない<ref>{{Cite web|和書
 | date = 2014-07-22
 | url = http://www.meti.go.jp/press/2014/07/20140722007/20140722007.pdf
 | archiveurl = https://web.archive.org/web/20140820101639/http://www.meti.go.jp/press/2014/07/20140722007/20140722007.pdf
 | format = PDF
 | title = 輸出貿易管理令の一部を改正しました
 | publisher = 経済産業省
 | language = 日本語
 | accessdate = 2014-08-19
 | archivedate = 2014-08-20
 | url-status=dead|url-status-date=2018-11-04
}}</ref>。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
=== 注釈 ===
{{Notelist}}
===  出典 ===
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
* [[レニウム鉱]]
* [[ニホニウム]] - 小川正孝が発見した「ニッポニウム」は幻に終わったが、[[21世紀]]になって[[理化学研究所]]のチームが113番元素の[[元素合成|合成]]（発見）に成功し、日本由来の「ニホニウム」と命名された。

== 外部リンク ==
{{Commons&cat|Rhenium|Rhenium}}
* 梶雅範、吉原賢二、{{PDFlink|[http://www.chart.co.jp/subject/rika/scnet/19/sc19_1.pdf 小川正孝 - 新元素「ニッポニウム」の発見者]|53.7&nbsp;[[キビバイト|KiB]]}}
* {{Kotobank}}

{{元素周期表}}
{{レニウムの化合物}}
{{Normdaten}}

{{DEFAULTSORT:れにうむ}}
[[Category:レニウム|*]]
[[Category:元素]]
[[Category:遷移金属]]
[[Category:第7族元素]]
[[Category:第6周期元素]]