原子の地図帳 / 第6周期・ランタノイド
ガドリニウム(Gadolinium, Gd)
ガドリニウムは原子番号64のランタノイドで、室温付近にキュリー点を持つ強磁性体として磁気冷凍の研究対象になっています。MRI造影剤のキレート化合物として広く臨床応用されています。
64
常温: 固体
Gd
Gadolinium
原子量: 157.25
基本データ
- 原子番号
- 64
- 元素記号
- Gd
- 元素名（日本語）
- ガドリニウム
- 元素名（英語）
- Gadolinium
- 分類
- ランタノイド
- 周期 / 族
- 第6周期 / 3族
- 標準状態
- 固体
- 標準原子量
- 157.25
- 電子配置
- [Xe] 4f7 5d1 6s2
- 電気陰性度（Pauling）
- 1.20
- 主な酸化数
- +3
注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。
電子配置（ボーアモデル）
電子配置式
[Xe] 4f7 5d1 6s2
| 電子殻 | 電子数 |
|---|---|
| K（2e⁻まで） | 2個 |
| L（6e⁻まで） | 8個 |
| M（10e⁻まで） | 18個 |
| N（14e⁻まで） | 25個 |
| O（18e⁻まで） | 9個 |
| P（22e⁻まで） | 2個 |
概要
ガドリニウムは常磁性が非常に強く、磁場に対して敏感に反応する性質を持つ希土類元素です。中性子を吸収する能力も高く、原子力分野でも重要な役割を果たしています。
発見の歴史
1880年、スイスの化学者ジャン・シャルル・ガリサール・ド・マリニャックが分光分析によって発見しました。希土類鉱石の研究に貢献したフィンランドの化学者ヨハン・ガドリンにちなんで命名されました。
主な用途・特徴
- MRI造影剤（Gd-DTPA等）
- 中性子吸収体・制御棒
- 磁気冷凍材料
- 蛍光X線スクリーン（GdO₂S:Tb）
MRI検査で体内の画像をより鮮明にする造影剤の主成分として、医療現場で日常的に使用されています。
安全性・取扱い
単体は比較的安全ですが、MRI造影剤として使用する際は腎機能に注意が必要な場合があり医師の管理下で使用されます。
学習のポイント
強い常磁性を持つ性質がMRI造影剤の仕組みと直結しており、化学と医療技術の接点を学ぶ好例です。
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