外見 銀白色 一般特性 名称 ,記号 ,番号 スカンジウム, Sc, 21 分類 遷移金属 族 ,周期 ,ブロック 3 ,4 ,d 原子量 44.955912 (6) 電子配置 [Ar ] 3d1 4s2 電子殻 2, 8, 9, 2（画像 ） 物理特性 相 固体 密度 （室温 付近）2.985 g/cm3 融点 での液体密度2.80 g/cm3 融点 1814K , 1541°C , 2806°F 沸点 3109K , 2836°C , 5136°F 融解熱 14.1 kJ/mol 蒸発熱 332.7 kJ/mol 熱容量 (25°C ) 25.52 J/(mol·K) 蒸気圧 圧力 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k 温度 (K) 1645 1804 (2006) (2266) (2613) (3101)
原子特性 酸化数 3 , 2[ 1] [ 2] 両性酸化物 )電気陰性度 1.36（ポーリングの値） イオン化エネルギー 第1： 633.1 kJ/mol 第2： 1235.0 kJ/mol 第3： 2388.6 kJ/mol 原子半径 162 pm共有結合半径 170 ± 7 pmファンデルワールス半径 211 pmその他 結晶構造 六方晶系 磁性 常磁性 電気抵抗率 （室温 ）(α, poly) 熱伝導率 (300 K) 15.8 W/(m⋅K) 熱膨張率 （室温 ）(α, poly) ヤング率 74.4 GPa 剛性率 29.1 GPa 体積弾性率 56.6 GPa ポアソン比 0.279 ブリネル硬度 750 MPa CAS登録番号 7440-20-2 主な同位体 詳細はスカンジウムの同位体 を参照
スカンジウム （新ラテン語 :Scandium [ 3] 英語: [ˈskændiəm] 中国語 :鈧 ）は原子番号 21の元素 。元素記号 はSc 。遷移元素 、希土類元素 、第3族元素 のひとつ。
スウェーデン の分析学者ラース・フレデリク・ニルソン が、スカンジナビア を意味するラテン語 のスカンジアから、この元素の名前をスカンジウムと命名した[ 4] [ 5] [ 6]
スカンジウムは銀色の軟らかい金属であり、空気中で酸化されて淡黄色もしくは淡桃色の不動態が生成する。また、常温でハロゲン元素 とも反応する。比重 は2.99、融点 は1541 °C、沸点 は2836 °C。常温常圧で安定な結晶構造 は六方最密充填構造 （HCP、α-Sc）だが、加熱することにより更に2つの形態(β、δ)があり、それぞれの結晶構造は立方最密充填構造と面心立方格子である。水 や希酸には徐々に溶解し、熱水や酸には易溶。ただし、硝酸 とフッ化水素酸 を1：1で混合した溶液に対しては反応せず、これは不動態 層が形成されるためと考えられている。空気中で燃焼させると、黄色く輝く炎を発して酸化スカンジウム(III) を形成する。通常+3の酸化数 を取る[ 7]
スカンジウムの同位体は36 Scから60 Scまでにわたり、唯一の安定同位体は45 Scである。また、45 Scは天然に存在する唯一のスカンジウムの同位体でもあり、7/2のスピン角運動量 を有している。ほかの同位体はすべて放射性同位体であり、もっとも半減期 の長いものは46 Scの83.8日、次いで47 Scの3.35日であり、ほかに4時間の44 Scや3.7時間の48 Scなどがある。その他の放射性同位体の半減期はすべて4時間未満であり、それらの大部分は2分未満である。スカンジウムはまた5つの核異性体 があり、もっとも安定した物は半減期58.6時間の44m Scである[ 8]
45 Scよりも質量の小さな同位体のおもな崩壊モード は電子捕獲 であり、質量の大きな同位体はベータ崩壊 である。前者ではカルシウム の同位体が、後者ではチタン の同位体がおもな娘核種となる[ 8]
地殻中においてスカンジウムは特に希少ではなく、その存在度は× 10−6 コバルト と同程度である。スカンジウムは地球上で50番目（地殻中では35番目）、太陽系中では23番目に存在量の多い元素である[ 9] [ 10] スカンジナビア半島 [ 11] マダガスカル島 [ 12] トルトバイタイト （英語版 ） ユークセナイト （英語版 ） ガドリン石 などが知られているのみである。トルトバイタイトでは、最大45パーセントのスカンジウムが酸化スカンジウムの形で含まれている[ 11]
スカンジウムの安定同位体は超新星爆発 時に起こるr過程 によって合成される[ 13]
1869年、周期表の父として知られるドミトリ・メンデレーエフ によって、原子量 40から48の間の元素であるエカ ホウ素の存在が予言された。1879年、この元素はスウェーデン の分析学者ラース・フレデリク・ニルソン によりガドリン石 およびユークセン石 （英語版 ） 酸化スカンジウム を合成した[ 14] [ 15] ペール・テオドール・クレーベ によってスカンジウムがメンデレーエフの予言したエカホウ素にあたると判明した[ 4] [ 5] [ 6]
1937年、カリウム、リチウムおよび塩化スカンジウム （英語版 ） 共晶 混合物を°C 電気分解 することで初めて金属スカンジウムが生成された[ 16] [ 17] ソビエト連邦 でも開発されていた[ 18]
ガドリニウム-スカンジウム-ガリウムガーネット（GSGG）レーザー結晶は、1980年代から90年代にかけてのアメリカの戦略防衛構想 における戦略防衛の用途開発に用いられていた[ 19] [ 20]
2025年 4月、アメリカ合衆国 は、中国 を含む対米貿易赤字 額が大きい国・地域に相互関税 を賦課すると発表。これに中国は、スカンジウムを含む7つの中・重希土類の輸出規制を通告して対抗した[ 21]
スカンジウムは反応性が高く価格も高いため、化合物 の応用に関する研究開発はあまり進んでいない。以前は有機化学 の限られた分野で触媒 としてわずかに用いられるにとどまっていたが、現在は用途の拡大にともない新素材として注目されている。その筆頭格が照明への利用で、ヨウ化スカンジウム （ScI3 ）をメタルハライドランプ に使用することでより強い光が得られる。そのほかにも、アルミニウム合金 に添加したり、ニッケル・アルカリ蓄電池 の陽極 にスカンジウムを加えて電圧 の安定や長寿命化を計ったり、ジルコニア 磁器 に酸化スカンジウム（III）を添加してひび割れを防いだりする用途がある。
スカンジウムの重量比でみた主要な用途は、高機能素材であるアルミニウム-スカンジウム合金 の形での、一部の航空宇宙用部品、スポーツ用品（自転車 、野球 のバット 、射撃 、ラクロス など）の材料である。しかしこれらの分野では、軽さや強度が近いチタン の方がはるかに多く利用されている[ 6]
スカンジウムをアルミニウム に添加すると、溶接 における加熱部分での再結晶化や結晶粒成長が大幅に抑制される。アルミニウムは面心立方構造 の金属であり、粒径の縮小はそれほど強度に対する影響がない。しかし、Al3 Scが細かく分散することによって、合金中にいろいろな析出相があるにもかかわらず、ミクロの構造において強度が増大する。本来の添加の目的は、溶接可能な構造材用合金を加熱した際、過度に結晶粒が成長するのを抑制することであるが、添加によって2つの効果が促進される。1つは、ほかの相がより細かく析出することによる強度の大幅な増大で、もう1つは時効硬化型合金における粒界の非析出帯の減少である。
最初にアルミニウム-スカンジウム合金が使用されたのは、旧ソビエト連邦 の一部の潜水艦発射弾道ミサイル のノーズ・コーンである。海氷を貫通してもミサイル 本体が壊れないほどの強度を確保できたため、北極海 において、海氷下に潜行しながらミサイルを発射することが可能になった。
トリフルオロメタンスルホン酸スカンジウム （英語版 ） 有機化学 においてルイス酸 触媒 として用いられる。
1990年代 なかばに東邦ガス の水谷らが、酸化ジルコニウム(IV) に酸化スカンジウム（III）を0.04–0.11 mol/mol固溶させたスカンジア安定化ジルコニアを固体酸化物燃料電池 の電解質 として見出した。
2008年 には、東京大学生産技術研究所 サステイナブル材料国際研究センター・教授である岡部徹 の研究室で、金属熱還元法・溶融塩電解法での製造プロセスが検証された。金属熱還元法では酸化スカンジウム(III) を材料とし、カルシウム を還元剤とすることで、電気炉内で1,273Kという比較的低い温度でアルミニウム-スカンジウム合金が生成するが、カルシウム化合物の残留した純度の低いものとなった。一方で、溶融塩電解法 ではカルシウム化合物が残留しないため高純度のアルミニウム-スカンジウム合金が生成した[ 22]
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