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H-IIAロケット 民間への移管
2009年1月12日、三菱重工は韓国の人工衛星KOMPSAT3（アリラン3号）の打ち上げを受注したと、正式に発表した。入札には三菱重工のほかユーロコット社のロコットも参加していたが、H-IIAの方が低価格を提示したとされる。ロコットはKOMPSAT2の打ち上げにも使われていた。三菱重工の入札額は非公開だが、ロコットの打ち上げ費用は40億円程度であるため、それより安いと思われる。85億円以上するH-IIAで40億円のロコットに対抗できたのは、KOMPSAT3をGCOM-W1と相乗りで打ち上げるためである。GCOM-W1は1,900 kg、KOMPSAT3は800 kg、合計しても2,700 kgであるためH-IIA202型のペイロード（太陽同期軌道、夏期）3,600 kgを下回る。すなわち、GCOM-W1打ち上げ用H-IIAの余剰能力を販売したということであり、KOMPSAT3のためにH-IIAを新規に製造したわけではない。2012年5月18日、H-IIA 21号機によりアリラン3号を予定軌道に投入し、初の商業打ち上げを成功させた。
2013年9月26日、三菱重工はテレサット社の通信放送衛星Telstar 12 VANTAGEの打上げ輸送サービスを受注したと発表した。日本の国産ロケットが「商業衛星」の打ち上げを受注するのは初であり、また「民間企業からの受注」も初となった。2015年11月24日、H-IIA 29号機によりTELSTAR 12 VANTAGEを予定軌道に投入し、官需衛星や、その相乗りでもない純粋な商業打ち上げを日本で初めて成功させた。
2015年3月9日に三菱重工がアラブ首長国連邦の先端科学技術研究所（EIAST）の地球観測衛星ハリーファサットの2017年度打上げ輸送サービスを受注したと発表、さらに2016年3月22日、同国EIASTの後継機関モハメド・ビン・ラシドスペースセンター（MBRSC）から火星探査機アル・アマルの2020年打ち上げ輸送サービスを受注したと発表した。ハリーファサットは2018年10月29日にH-IIA 40号機により、アル・アマルは2020年7月20日にH-IIA 42号機により予定軌道に打ち上げられた。
2017年9月12日には英インマルサット社のInmarsat-6のF1（初号機）の打ち上げを受注し、海外顧客からの商業打ち上げ受注は5件となった。2021年に打ち上げられた。
アルゴン
アルゴン（英: argon）は原子番号18番の元素である。元素記号は Ar。原子量は39.95。第18族元素（貴ガス）、第3周期元素の一つ。
アルゴン 名称
「アルゴン」という名はギリシャ語で「怠惰な」「不活発な」を意味する「αργον」という単語に由来する。
「働く」という意味の「εργον」に「αν」をつけた「αν εργον」（働かない）が語源とする説もある。また、ギリシャ語で「怠け者」という意味の「αργος」が語源とする説もある。
アルゴン 分布
アルゴンは、地球大気中に窒素・酸素に次いで3番目に多く含まれている気体（水蒸気を除く）で、第18族元素（貴ガス）の中では最も空気中での存在比が大きい。質量パーセント濃度は0.93 %である。アルゴンは空気から液体酸素・液体窒素を分離精製する際に、分留して得ることができる。
地球上のアルゴンのほとんどは、質量数が40のアルゴン40である。これは地殻中に存在するカリウム40から、電子捕獲によってアルゴン40が生成されるためである。地球や火星などの岩石惑星大気中ではアルゴン40の同位体比が圧倒的に大きいのに対し、太陽大気中ではアルゴン36が大部分を占める。
そのため、地球では、アルゴン（原子番号18）は原子番号19のカリウムよりも平均原子量が大きい。アルゴン36は、超新星爆発による元素合成により生成されたものである。
アルゴン 特徴
名の通り、アルゴンは化学反応をほとんど起こさない元素である。最外殻電子数が8でありオクテット則を満たしているので、アルゴンは安定でほかの元素と結合しにくい。三重点は83.8058 Kであり、これは1990年に国際温度目盛 (ITS-90) の定義定点に採用された。。
貴ガスの一つ。常温、常圧で無色、無臭の気体。貴ガスのため不活性である。比重は、1.65（−233 °C: 固体）、1.39（−186 °C: 液体）、空気に対する比重は、1.38。固体での安定構造は、面心立方構造 (FCC)。
アルゴン 用途
産業用途としては主に反応性の低さを利用した不活性ガスとして製鋼や溶接、シリコン製造に用いられる。アルゴンの2004年度日本国内生産量は219461000 m3 （約40万トン）、工業消費量は38348000 m3である。近年の需要に対応して、2005年に日本工業規格 (JIS K 1105) が改正され、純度が高められた。
しかし、実際には初生値の補正が必要になる。
アルゴン 歴史
1892年にレイリー卿（ジョン・ウィリアム・ストラット）が大気分析の過程で未知の気体に気づき、1894年にウィリアム・ラムゼーと共にその正体がアルゴンであることを突き止めた。
レイリー卿が気が付いたきっかけは、「空気から酸素・二酸化炭素・水蒸気といった当時既知の気体を除いて作った窒素」と「酸化窒素などの窒素化合物から作った窒素」の重さがほんのわずかではあるが違うためで、この問題について彼がラムゼーとほぼ同時にたどり着いた結論が「空気からとった窒素にはごくわずかだがいかなる薬品とも反応しない気体がある」というもので、後にラムゼーはこうした不活性な気体がアルゴン以外にもあることに気が付き、ネオンやクリプトンも空気から分離している他、メンデレーエフの周期表のどこにもこれらの元素が性質上入らないので、縦にもう一つ列（第0族元素）を作った。
しかし、その100年も前に、ヘンリー・キャヴェンディッシュが存在に気がついていたと言われている。なお、1904年にレイリー卿は「気体の密度に関する研究、およびこの研究により成されたアルゴンの発見」によりノーベル物理学賞を、ウィリアム・ラムゼーは「空気中の貴ガス元素の発見と周期律におけるその位置の決定」によりノーベル化学賞を、それぞれ授与された。
アルゴン 化合物
アルゴンは単原子でオクテット則を満たしていることから、他の原子と結合した化合物は長い間知られていなかった。2000年、フィンランドの研究者により初のアルゴン化合物、アルゴンフッ素水素化物 (HArF) の合成が発表された。これは、アルゴンとフッ化水素、ヨウ化セシウムを混合して 7.5 K で紫外線照射することにより合成された。
バリウム
バリウム（英: barium [ˈbɛəriəm]）は、原子番号 56 の元素。元素記号は Ba。アルカリ土類金属のひとつ。
バリウム 名称
アルカリ土類金属としては密度が大きく重いため、ギリシャ語で「重い」を意味する βαρύς (barys) にちなんで命名された。ただし、金属バリウムの比重は約3.5であるため軽金属に分類される。
バリウム 性質
単体では銀白色の軟らかい金属。他のアルカリ土類金属元素と類似した性質を示すが、カルシウムやストロンチウムと比べ反応性は高い。化学的性質としては+2価の希土類イオンとも類似した性質を示す。
バリウム塩には毒性があり、摂取するとカリウムチャネルをバリウムイオンが阻害することによって神経系への影響が生じる。そのためバリウム塩（バリウム化合物）は毒物及び劇物取締法（指定令）において劇物に指定されている（金属のバリウムは指定されていない、硫酸バリウムなど指定されない物質もある）。
バリウムは鉛と同程度に柔らかく銀白色の外観を有するアルカリ土類金属である。金属光沢を有しているが、空気中では徐々に酸化されて白色の酸化被膜に覆われるため金属光沢は失われる。融点および沸点は資料により異なるデータがみられ、融点は729 °Cや725 °C、726.2 °Cというデータがあり、沸点は1898 °C（1気圧）、1640 °C、1637 °C（1気圧）というデータがある。密度が3.51 g/cm3と低いため軽金属に分類される。常温、常圧で安定な結晶構造は体心立方構造 (BCC) であり、その格子定数aは5.01である。
バリウム 性質
炎色反応においてバリウムは黄緑色の炎色を呈する。主要な輝線は524.2 nmおよび513.7 nmの緑色のスペクトル線であり、それらは双子線を示すアルカリ金属元素の輝線とは対照的に単線を示す。
バリウムの化学的性質はカルシウムやストロンチウムに類似しているものの、アルカリ土類金属元素の電気陰性度は原子番号が大きくなるにつれて小さくなる傾向があるため、バリウムはカルシウムやストロンチウムよりもさらに反応性が高い。このアルカリ土類金属元素の持つ性質の連続的な変化によって、バリウムの塩は他のアルカリ土類金属の塩と比較して水和物を形成しやすく、水に対する溶解度が低く、熱的安定性が優れているという性質を有している。2価のバリウムイオンの化学的性質はユウロピウムやサマリウム、イッテルビウムイオンなど2価の希土類イオンと類似しており、バリウム鉱石中にこれらの元素が含まれていることがある。バリウムイオンは可視領域にスペクトルを持たないためバリウム化合物は全て無色であり、バリウム化合物の着色はアニオン側の持つ色や構造の欠陥に起因して生じたものである。
バリウムの電溶圧は水素よりも大きいため水と激しく反応して水素を発生させ、アルコールとも同様に激しく反応する。
バリウム 性質
バリウムは空気中で徐々に酸化されて白色の酸化バリウムを形成し、この酸化物もまた水と激しく反応して水酸化バリウムとなる。水酸化バリウムはアルカリ土類金属の水酸化物の中では水に対する溶解度が高く強塩基性である。バリウムは高温で炭素と直接反応してイオン性アセチリドである炭化バリウムを生成する。この炭化物は加水分解によってアセチレンを発生させる。また、ホウ素、ケイ素、ヒ素、硫黄などとも直接反応してイオン性の化合物を形成するが、これらの化合物もまた容易に加水分解を受ける。オキソ酸とも反応して硫酸バリウムや硝酸バリウムのような化合物を形成し、それらの化合物は水に対する溶解性が低い。
バリウムの過塩素酸塩はジエチレントリアミンによって錯体を形成するが、安定に存在できるのは固体常態のみであり溶液中では容易に解離する。また、クラウンエーテルとも錯体を形成する。バリウムは液体アンモニアに溶解して青色の溶液となり、ここからアンモニアを除去することでバリウムのアンミン錯体を得ることができる。
バリウムはアルミニウム、亜鉛、鉛およびスズを含むいくつかの金属と結合し、合金および金属間化合物を形成する。
自然より産出するバリウムは七つの同位体の混合物であり、天然存在比が最大のものは138Baの71.7%である。バリウムは40の同位体が知られているが、それらのほとんどは半減期が数ミリ秒から数日の高い放射能を持つ放射性同位体である。例外として、10.51年という比較的長い半減期を持つ133Baがある。133Baは原子物理学の研究におけるガンマ線探知機などにおいて校正用の標準線源として用いられる。
バリウム 分析
バリウムを含む溶液に硫酸を加えると不溶性の硫酸バリウムが白色沈殿として生じるため、これをもって簡易な定性分析を行うことができる。しかしこの方法では、同族元素であるカルシウムもしくはストロンチウムが含まれているとバリウムと同様に硫酸塩の沈殿が生じ、鉛イオンもまた同様に硫酸鉛の白色沈殿を生じさせて定性分析の妨害となる。
バリウムの定性分析法としては、酢酸緩衝液下でクロム酸バリウムの黄色沈殿を生じさせる方法が用いられる。この際、マスキング剤としてエチレンジアミン四酢酸 (EDTA) と塩化マグネシウムを加えることで他の元素がEDTAと錯体を形成するため、バリウム以外の元素が水酸化物として沈殿して妨害するのを抑止することができる。
バリウムは炎色反応においてうすい緑色を呈するが、銅やマンガン、テルル、ビスマスなど多くの元素が類似の炎色を示すため定性分析としては利用し難い。
バリウム 分析
溶液中のバリウム濃度の定量分析法として、硫酸バリウムもしくはクロム酸バリウムの形でバリウムを沈殿させてその重量を測定する重量法が挙げられる。硫酸バリウムを用いた場合には、ストロンチウが不純物として含まれているとストロンチウムの分も分析値に上乗せされるため、原子吸光法などによってストロンチウムの含有量を別途測定して分析値から差し引く必要がある。また、このようにして得られたクロム酸バリウムを硫酸酸性溶液に溶解させ、規定量の硫酸鉄(II)溶液を加えたのちに過剰量の硫酸鉄(II)を過マンガン酸カリウム溶液で逆滴定する容量分析法によっても定量分析することもできる。これは、クロム酸の作用で硫酸鉄(II)が酸化される反応を利用したものであり、クロム酸の逆滴定と同一の方法である。バリウム溶液中に、アンモニア性塩化アンモニウム緩衝溶液およびマグネシウム溶液を加え、エリオクロムブラックTを指示薬としてEDTA溶液でキレート滴定する方法も用いられるが、この方法においても硫酸バリウムを用いた重量法と同様にストロンチウムの分析値を差し引く必要がある。EDTAによるキレート滴定法は日本工業規格におけるバリウムの定量分析法の一つとして採用されている。
機器分析法としては、フレームレス原子吸光法 (AAS) やICP-AES、ICP-MSが利用され、AASの吸収波長は553.6 nm、ICP-AESの発光波長は233.527 nmおよび455.403 nmが用いられる。
バリウム 歴史
バリウムの名称は、ギリシャ語で「重い」を意味するβαρύς (barys) に由来しており、それは一般的なバリウムを含む鉱石が高密度であることを表している。中世初期の錬金術師たちはいくつかのバリウム鉱石を知っており、イタリアのボローニャで見つけられた滑らかな小石様の重晶石鉱石は「ボローニャの石」として知られていた。その石に光を照射するとその後輝き続ける（つまり蛍光を示す）ことから、魔女や錬金術師たちはこの石に魅力を感じていた。ボローニャ石の発光は、主成分である重晶石（硫酸バリウム；BaSO4）に起因すると考えられていたが、Cu+/2+ドープBaSによるものだと明らかになっている。
バリウム 歴史
1774年、スウェーデンのカール・ヴィルヘルム・シェーレが軟マンガン鉱に新しい元素が含まれていることを発見したが、その鉱石からバリウムを分離することはできなかった。ヨハン・ゴットリーブ・ガーンもまた類似した研究を行い、シェーレによるバリウムの発見から二年後に酸化バリウムとして鉱石から分離することに成功した。酸化バリウムは初めルイ＝ベルナール・ギュイトン・ド・モルヴォーによってbaroteと呼ばれており、アントワーヌ・ラヴォアジエによってバリタ (baryta) と改名された。また、18世紀にはイギリスの鉱物学者であるウィリアム・ウィザリングもカンバーランドの鉛鉱山で産出する重い鉱石（炭酸バリウムの鉱石である毒重石）について言及していた。1808年、イギリスのハンフリー・デービーがバリウム塩の溶融塩電解によってバリウムの単体を初めて単離した。デービーは類似した性質を示すカルシウムの命名法に準じて、酸化バリウムを表すバリタ (baryta) の後ろに金属元素を意味する接尾語である「-ium」を付けてバリウム (barium) 名付けた。ロベルト・ブンゼンおよびアウグストゥス・マーティセンは、塩化バリウムと塩化アンモニウムの混合物を溶融させて電気分解を行うことによって純粋なバリウムを得た。
電気分解および液体空気の分留が有意な酸素の生産方法として確立される以前は、過酸化バリウムを用いて純粋な酸素を生産するブリン法がバリウムの大規模な用途であった。これは、酸化バリウムを空気中で500から600度で熱して過酸化バリウムとし、この過酸化バリウムを700℃以上で熱することによって純粋な酸素を得るという方法である。
1908年には、消化器系のX線写真で造影剤として初めて利用された。
バリウム 存在
地殻における存在量は豊富であり、重晶石（硫酸バリウム）などの鉱石として産出する。確認埋蔵量の48.6%を中国が占めており、生産量も50%以上が中国によるものである。
バリウム 存在
バリウムの宇宙全体の平均濃度の推定値は重量濃度で10 ppb、太陽における推定濃度も10 ppbである。地殻においては比較的豊富に存在しており、その存在量は4.25 × 102 mg/kgである。また、海水中には1.3 × 10-2 mg/L含まれる。地殻中において重晶石（硫酸塩）や毒重石（炭酸塩）のような鉱物として存在している。毒重石の鉱石は、例えば北イングランドのニューボロー近辺のセッティングストーンズ鉱山などにおいて17世紀から1969年までの間採掘されてきたが、現在はほとんど全てのバリウムは重晶石として採掘されている。アメリカ地質調査所の2005年版Mineral Commodity Summariesを元にした東北経済産業局の報告書によれば、バリウムの確認埋蔵量は重晶石ベースで7.4億トン、可産鉱量は2.0億トンであると見積もられており、可産年数は29年とされている。重晶石の大きな鉱床は中華人民共和国、ドイツ、インド、モロッコおよびアメリカ合衆国で発見されており、確認埋蔵量の48.6%を中国が占めている。毒重石の鉱床としてはイギリス、ルーマニア、旧ソビエト連邦などに見られるが、それらは商業的に重要ではない。バリウムを含む宝石としては濃い青色を示すベニト石（ベニトアイト）があり、カリフォルニア州のサン・ベニトで産出する。
バリウム 生産
バリウム（重晶石）の年間生産量のピークは1981年の830万トンであり、そのうち7-8%だけが金属バリウムやその化合物の生産に利用された。これは、バリウムの最大の用途が掘穿泥水における加重剤としての用途であり、この目的には重晶石をそのまま粉砕して硫酸バリウムとして利用するためである。シェールガスの採掘増加に伴う掘穿泥水の需要増によって、2016年にはピーク時の生産量を越える930万トンにまで需要が拡大するものと予想されている。2011年におけるバリウム生産量はその50%以上を中国が占めており、それに14%のインド、8.4%のモロッコ、8.3%のアメリカが続いている。
バリウム 生産
バリウムは空気中で容易に酸化されるため単体の金属バリウムを得ることは困難であり自然から金属バリウムが産出することはなく、金属バリウムは主に重晶石から抽出することで生産されている。採掘された重晶石は手選、ログウォッシャーを用いた洗鉱（水力によって重晶石と脈石や粘土を分離させる）、粉砕、比重選鉱など分別工程によって石英から分離される。良質の重晶石はこの工程で重晶石と脈石の分離が可能であるが、石英が鉱石に非常に深く貫入していたり、鉄や亜鉛、鉛の濃度が高い場合、あるいは「黒鉱」内の重晶石は、オレイン酸などを用いた泡沫浮遊選鉱（en）によって選鉱される。この過程によって重晶石としての純度は質量濃度で98%まで高められ、不純物として含まれる鉄や二酸化ケイ素が除去される。この重晶石は非常に溶解し難いため、重晶石を直接的に金属バリウムや他のバリウム化合物を得るための前駆体とすることはできず、重晶石中の硫酸バリウムを硫化バリウムに還元するために炭素とともに加熱する前処理が行われる。
バリウム 生産
こうして得られた水溶性の硫化バリウムは、その水溶液を酸素と反応させることで水酸化バリウムが、硝酸と反応させることで硝酸バリウムが、二酸化炭素と反応させることで炭酸バリウムが得られるなど、様々なバリウム化合物を生産するための前駆体となる。また、硝酸バリウムを熱分解させることで酸化物が得られる。金属バリウムは酸化バリウムをアルミニウムとともに1100°Cで還元させることによって得られる。この反応では、はじめに金属間化合物であるBaAl4が形成される。
この金属間化合物は反応中間体であり、BaAl4と酸化バリウムが反応することで金属バリウムを与える。酸化バリウムとアルミニウムとの反応において酸化バリウムの全量が還元しきるわけではないことに注意。
さらに残った酸化バリウムは、先の反応で形成された酸化アルミニウムと反応する。
全体的な反応は以下のようになる。
こうして得られたバリウム蒸気はアルゴン雰囲気下で回収、冷却され型に詰められる。この方法は商業的に使われており、高純度で金属バリウムを得ることができる。一般的に市販される金属バリウムの純度は99%であり、主な不純物はストロンチウムおよびカルシウム（最大で0.8%および0.25%）、他の不純物は0.1%よりも低い。
類似した反応として、酸化バリウムをケイ素と1200°Cで反応させることによって金属バリウムとメタケイ酸バリウムを得る方法がある。電解法では、生成した金属バリウムがすぐに原料の溶融塩に溶解しハロゲン化物の汚染を受けやすいため利用されない。
バリウム 用途
バリウムの最大の用途は油井やガス井を採掘するための掘穿泥水における加重剤であり、重晶石を砕いたバライト粉が利用される。
バリウム単体の用途として最も重要なものに、テレビのブラウン管のような真空管内に痕跡量残存した最後の酸素やその他のガスを取り除くゲッターとしての用途があったが、この用途はブラウン管を使わない液晶テレビやプラズマテレビの普及によって、姿を消しつつある。他の単体バリウムとしての用途は小規模であり、アルミニウム-ケイ素合金であるシルミンの結晶構造を安定化させるための添加材として用いられるように、以下のような合金への添加材としての用途が挙げられる。
硫酸バリウム (BaSO4) は重晶石を粉砕して製造されるバライト粉と、硫化バリウムと硫酸ナトリウムとの複分解によって製造される沈降性硫酸バリウムに大別される。
バライト粉は石油産業において重要であり、新しい油井やガス井を採掘するための掘穿泥水における加重剤として用いられる。
バリウム 用途
沈降性硫酸バリウムの英語表記である「blanc fixe」は「永久の白」を意味するフランス語に由来しており、白色塗料として利用される。硫酸バリウムおよび硫酸亜鉛からなる白色顔料であるリトポンは良好な隠蔽力を有しており、硫化物に曝されても黒変しない「永久の白」である。また、沈降性硫酸バリウムはゴルフボールなど様々なゴム製品の充填剤にも用いられる。
硫酸バリウムのナノ粒子はポリマーの物性を改良することができ、例えばエポキシ樹脂などに用いられる。
硫酸バリウムはまた、X線を透過しないという性質を利用してレントゲンの造影剤としても利用される（バリウムがゆ、バリウム浣腸）。
炭酸バリウムが殺鼠剤として用いられるようにBa2+イオンは毒性を有している。硫酸塩は水に対する溶解度が非常に低いために問題とならないが、その他のバリウム化合物の用途は特定の分野に見られるのみである。
バリウム 危険性
可溶性のバリウム化合物は有毒である。少量のバリウムは筋興奮薬として働くが、多量のバリウムは神経系に影響をおよぼし、不整脈や震え、筋力低下、不安、呼吸困難、麻痺などを引き起こす。これは、神経系が適切に機能するために極めて重要なカリウムチャネルをバリウムが阻害することによる。また、バリウム化合物を含む粉塵を吸入した場合には肺で蓄積されてバリウム症と呼ばれる良性塵肺症を引き起こす。しかし、硫酸バリウムは水や胃酸に対してほとんど溶解しないため経口摂取することが可能である。
他の重金属とは異なり一般にバリウムは生物濃縮しないとされているが、トマトや大豆など一部の植物における生物濃縮の報告もされている。環境中のバリウムはウイルスや細菌、微生物などに対して影響を与え、ミジンコに対する生殖障害などが報告されている。
バリウム 危険性
このような毒性のため、日本では毒物及び劇物取締法第二条七十九により硫酸バリウムおよびバリウム=4-(5-クロロ-4-メチル-2-スルホナトフエニルアゾ)-3-ヒドロキシ-2-ナフトアート以外のバリウム化合物は劇物に指定されている。PRTR法では、バリウム及びその水溶性化合物が第一種指定化学物質として指定されていたが、2008年の政令改正により指定が解除された。また、EUでは地下水の保全に関する指令によってバリウムの排出には検査と許可が求められており、中国やマレーシア、タイ、シンガポールにおいてもバリウムの排水基準値や水質基準値が定められているが、日本においてはバリウムの排出に関するそのような基準は定められていない。欧州においては他にも、欧州玩具安全規格 EN71 part3における子供向け玩具のバリウムの溶出に関する規制が行われている。
ルテニウム
ルテニウム（英: ruthenium、[ruːˈθiːniəm]）は、原子番号44の元素。元素記号は Ru。白金族元素の1つ。貴金属にも分類される。銀白色の硬くて脆い金属（遷移金属）で、比重は12.43、融点は2334℃、沸点は4150℃。常温、常圧で安定な結晶構造は、六方最密充填構造 (HCP)。酸化や腐食を受けにくく、展性に富み比重が大きい。この性質は白金（Pt）と同じであり、王水には侵されない。
ルテニウム 名称
ラテン語でルーシを表すルテニアが元素名の由来。
漢字では釕（かねへんに了）と表記される。
ルテニウム 特性
多価の硬質白色金属であるルテニウムは、白金族元素であり、第8族元素に属する。
他の全ての第8族元素は最外殻に2つの電子を持っているが、ルテニウムは1つしか持っていない（最後の電子は下の殻にある）。この例外は近くの金属であるニオブ(41)、モリブデン(42)、ロジウム(45)でも観察される。
ルテニウム 特性
ルテニウムには主に2つの同素体があり(α、β）、結晶構造はそれぞれ六方最密、正方晶系。更にこの２つのほかに、面心立方格子構造の特殊なルテニウムの同素体がある。これは、ルテニウム溶液中でルテニウムを還元し、ナノ粒子を作成するボトムアップ法によって作られたものである。周囲の条件で変色しない。800 °C (1,070 K)に加熱すると酸化する。溶融アルカリに溶けてルテニウム酸塩(RuO2−4)を生じ、酸（王水でも）に攻撃されないが、高温でハロゲンに攻撃される。実際、ルテニウムは酸化剤により最も容易に攻撃される。少量のルテニウムはプラチナとパラジウムの硬度を高めることができる。チタンの腐食耐性は少量のルテニウムを添加することにより著しく向上する。電気めっきおよび熱分解によりめっきすることができる。ルテニウム-モリブデン合金は10.6K未満の温度で超伝導であることが知られている。酸化数+8をとることができると推定される最後の4d遷移元素であり、それでも同族のオスミウムより不安定である。これは2行目と3行目の遷移金属が化学的振る舞いに顕著な違いを示す族で周期表の左から1番目のものである。鉄と同様であるがオスミウムとは異なり、+2と+3の低い酸化数で水カチオンを形成できる。
ルテニウム 特性
ルテニウムは、モリブデンで見られる最大値に続く4d遷移金属の原子化エンタルピーと融点・沸点の減少傾向の最初のものである。これは4d亜殻が半分以上満たされ、電子が金属結合に寄与しないためである（1つ前の元素であるテクネチウムの値は非常に低く半分満たされた[Kr]4d55s2配置によりこの傾向から外れているが、3d遷移におけるマンガンほど4dにおける傾向は離れていない）。軽い同族の鉄とは異なり、室温でも常磁性であり、キュリー点も鉄より高く、約800℃。
一般的なルテニウムイオンに対する酸性水溶液の還元電位を以下に示す。
天然のルテニウムは7つの安定同位体で構成される。さらに34個の放射性同位体が発見されている、これらの放射性同位体のうち最も安定しているのは半減期が373.59日の106Ru、39.26日の103Ru、2.9日の97Ruである。
15個の放射性同位体は89.93 u (90Ru) から114.928 u (115Ru) の原子量で特徴づけられる。これらのほとんどは95Ru（半減期: 1.643時間）および105Ru（半減期: 4.44時間）を除き半減期は5分未満である。
最も豊富にある同位体である102Ruの前の主な崩壊モードは電子捕獲であり、後の主なモードはベータ放出である。102Ru前の主な崩壊生成物はテクネチウムであり、後の主な崩壊生成物はロジウムである。
地球の地殻で74番目に豊富な元素であり、比較的まれであり、約100pptである。一般的にウラル山脈および南北アメリカの他の白金族金属の鉱石に含まれる。少量であるが商業的に重要な量は、カナダオンタリオ州のサドバリーで採掘されたペントランド鉱で見られ、南アフリカの輝岩（パイロキシナイト）鉱床にも見られる。ルテニウムの天然のものは非常にまれな鉱物である（Irはその構造においてRuの一部の代わりをする）。
ルテニウム 生産
毎年およそ30トンのルテニウムが採掘され、世界の埋蔵量は5,000トンと推定されている。採掘される白金族金属(PGM)混合物の組成はその地球化学的形成により大きく異なる。例えば、南アフリカで採掘されるPGMには平均11%のルテニウムが含まれているが、旧ソ連で採掘されたPGMにはわずか2%(1992年)しか含まれていない。ルテニウム、オスミウム、イリジウムは量の少ないマイナーな白金族金属とみなされている。
ルテニウム 生産
ルテニウムは他の白金族金属と同様にニッケル、銅からの副産物や白金金属鉱石処理から商業的に得られる。銅とニッケルの電解精錬中に銀、金、白金族金属などの貴金属が摘出の原料である陽極泥として沈殿する。金属は原料の組成によりいくつかの方法のいずれかによりイオン化溶質に変化される。代表的な方法の1つは、過酸化ナトリウムに溶解させた後王水に溶かし、その後塩素と塩酸の混合液へ溶解する方法である。オスミウム、ルテニウム、ロジウム、イリジウムは王水に不溶であり、容易に沈殿し、他の金属は溶液に残る。ロジウムは溶解硫酸水素ナトリウムで処理することで残留物から分離される。Ru, Os, Irを含む不溶性残留物はIrが不溶である酸化ナトリウムで処理され、溶解したRuとOs塩を生成する。揮発性酸化物へ酸化した後、塩化アンモニウムによる(NH4)3RuCl6の沈殿、または揮発性四酸化オスミウムの有機溶媒による蒸留または摘出により、RuO4はOsO4より分離される。塩化ルテニウムアンモニウムを還元して粉末を生成するには水素が使われる。生産物は水素を用いて還元され、粉末冶金技術もしくはアルゴンアーク溶接で処理される粉末もしくはスポンジ金属として生成される。
ルテニウム ルテニウムの化合物
ルテニウムの酸化数は、0から+8および-2の範囲である。ルテニウムとオスミウムの化合物の特性は多くの点で類似している。+2, +3, +4が最も一般的である。最も一般的な前駆体は三塩化ルテニウムであり、化学的に明確に定義されているわけではないが、合成的に汎用性の高い赤い固体である。
ルテニウムは酸化ルテニウム(IV)（RuO2、酸化数+4）に酸化することができ、さらにこれは過ヨウ素酸ナトリウムにより酸化され、揮発性で黄色四面体である四酸化ルテニウム(RuO4)となる。これは四酸化オスミウムに類似した構造と特性を持つ強力な酸化剤である。RuO4は主に鉱石や放射性廃棄物からルテニウムを精製する際の中間体として使われる。
ルテニウム ルテニウムの化合物
ルテニウム酸二カリウム(K2RuO4, +6)および過ルテニウム酸カリウム(KRuO4, +7)も知られている。四酸化オスミウムとは異なり、四酸化ルテニウムは安定性が低く、室温で希塩酸やエタノールなどの有機溶媒を酸化する酸化剤として働くほど強く、アルカリ水溶液中で簡単にルテニウム酸塩(RuO2−4)に還元され、100 ℃以上では分解して二酸化物を形成する。鉄とは異なるがオスミウムとは同様に、ルテニウムは+2と+3の低い酸化数では酸化物を形成しない。ルテニウムは、黄鉄鉱構造で結晶化する反磁性半導体である二カルコゲン化物を形成する。硫化ルテニウム(RuS2)は鉱物のラウラ鉱として自然に生じる。
鉄と同様に、ルテニウムはオキソアニオンを容易に形成せず、その代わりに水酸化物イオンで高い配位数となる。四酸化ルテニウムは低温の希水酸化カリウムにより還元され、ルテニウムの酸化数+7である黒色の過ルテニウム酸カリウム(KRuO4)を形成する。過ルテニウム酸カリウムは、ルテニウム酸カリウム(K2RuO4)を塩素ガスにより参加することによっても得られる。過ルテニウム酸イオンは不安定であり、水により還元されてオレンジ色のルテニウム酸塩を形成する。ルテニウム酸カリウムは金属ルテニウムを溶解した水酸化カリウムおよび硝酸カリウムと反応させることで合成できる。
ルテニウム ルテニウムの化合物
MIIRuIVO3, Na3RuVO4, Na2RuV2O7, MII2LnIIIRuVO6などの混合酸化物も知られる。
最も有名なハロゲン化ルテニウムは、六フッ化物であり、これは54  ℃で溶解する暗褐色の固体である。水と触れると激しく加水分解し、容易に不均一化し低フッ化ルテニウムの混合物を形成しフッ素ガスを放出する。五フッ化ルテニウムも容易に加水分解され、86.5 ℃で溶解する四量体の暗緑色の固体である。黄色の四フッ化ルテニウムもおそらく重合体であり、五フッ化物をヨウ素で還元することで形成できる。ルテニウムの二元化合物のうち、これらの高い酸化数は酸化物とフッ化物でのみみられる。
三塩化ルテニウムはよく知られた化合物であり、黒色のα型と暗褐色のβ型で存在する。三水和物は赤色である。既知の三ハロゲン化物のうち、三フッ化物は暗褐色で650 ℃以上で分解し、四臭化物は暗褐色で400 ℃以上で分解し、三ヨウ化物は黒色である。二ハロゲン化物のうち、二フッ化物は知られておらず、二塩化物は茶色、二臭化物は黒色、二ヨウ化物は青色である。唯一知られているオキシハロゲン化物は淡緑色のルテニウム(VI)オキシフッ化物RuOF4である。
ルテニウム ルテニウムの化合物
ルテニウムはさまざまな配位錯体を形成する。例えば、Ru(II)とRu(III)の両方によく存在する多くのペンタアンミン誘導体[Ru(NH3)5L]n+である。ビピリジンとターピリジンの誘導体は多くあり、発光性のトリス(ビピリジン)塩化ルテニウム(II)が最もよく知られる。
ルテニウムは炭素-ルテニウム結合により幅広い化合物を形成する。グラブス触媒はアルケンのメタセシスに用いられる。ルテノセンは構造がフェロセンと似ているが、独特の酸化還元特性を示す。無色の液体ペンタカルボニルルテニウムはCO圧力の非存在下で暗赤色の固体ドデカカルボニル三ルテニウムに変化する。三塩化ルテニウムは一酸化炭素と反応してRuHCl(CO)(PPh3)3やRu(CO)2(PPh3)3（ローパー錯体）などの多くの誘導体を生成する。アルコール中の三塩化ルテニウムとトリフェニルホスフィンの加熱した溶液はトリス(トリフェニルホスフィン)二塩化ルテニウム (RuCl2(PPh3)3)を生成し、これはヒドリド錯体であるクロロヒドリドトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム(II) (RuHCl(PPh3)3)に変化する。
ルテニウム 歴史
6種類の白金族元素全てを含む天然の白金合金はコロンブス以前のアメリカ人により長い間使用され、16世紀半ばよりヨーロッパの化学者にも材料として知られていたが、18世紀半ばまでプラチナは純元素として識別されなかった。天然のプラチナにパラジウム、ロジウム、オスミウム、イリジウムが含まれていることは19世紀の初め10年で発見された。ロシアの川の沖積層の砂に含まれるプラチナは1828年からプレートやメダルへの使用や、ルーブル硬貨の鋳造の原料となった。貨幣用のプラチナを生産した後の残留物はロシア帝国で使うことができたため、その研究のほとんどは東ヨーロッパで行われた。
ポーランドの化学者Jędrzej Śniadeckiは1807年に南アメリカのプラチナ鉱石から元素44（少し前に小惑星ベスタが発見されたため「ベスティウム」と呼んだ）を分離した可能性がある。しかし、この成果は認められることはなく、後に発見の主張を撤回している。
ルテニウム 歴史
イェンス・ベルセリウスとGottfried Osannは1827年にルテニウムの発見に近づいた。2人は王水でウラル山脈の粗プラチナを溶解した後に残った残留物を調査した。ベルセリウスは珍しい金属を発見しなかったが、Osannは3つの新たな金属を見つけたと考え、プルラニウム(pluranium)、ルテニウム、ポリニウム(polinium)と呼んだ。この不一致により残留物の組成についてベルセリウスとOsannの間で長い間論争となった。Osannはルテニウムの分離を再現することができなかったため、最終的に自身の主張を撤回した。「ルテニウム」という名前は分析したサンプルがロシアのウラル山脈由来であったためOsannにより選ばれた。この名前自体は現在のウクライナ、ベラルーシ、ロシア西部、スロバキア、ポーランドの一部を含む歴史的地域であるRus'のラテン語名であるルテニアに由来する。
1844年、バルト・ドイツ系のロシアの科学者カール・クラウスがGottfried Osannの調製した化合物に少量のルテニウムが含まれていることを示した。カザン大学で研究していた時にルーブルを生産したときのプラチナ残留物からルテニウムを分離した。これは40年前にこれより重い同族元素のオスミウムが発見された手法と同じである。クラウスは酸化ルテニウムに新しい金属が含まれており、王水に溶けない粗プラチナの部分から6gのルテニウムを得たことを示した。新たな元素の名前を選び、クラウスは「祖国に敬意を表して新たな物質にルテニウムと名前をつけました。Osann氏が自身のルテニウムを放棄したが、この言葉は化学にはまだ存在しないため、私はこの名前でそれを呼ぶ権利がありました」と述べている。
ルテニウム 用途
2016年におよそ30.9トンのルテニウムが消費され、そのうち13.8トンが電気、7.7トンが触媒、4.6トンが電気化学であった。
ルテニウムは白金とパラジウムの合金を硬化させるため、電気接点に使われる。この接触部では薄膜で十分な耐久性が得られる。ロジウムと同様の特性で低価格であり、電気接点はルテニウムの主な用途である。ルテニウム板は電気めっきまたはスパッタリングにより電気接点および電極母材に用いられている。
鉛とビスマスのルテニウム酸塩を含む二酸化ルテニウムは、厚膜チップ抵抗器に使われる。これら2つの電子用途がルテニウム消費量の50%を占める。
ルテニウム 用途
ルテニウムが白金族以外の金属と合金になることはほとんどないが、少量含むといくつかの特性が改善する。チタン合金に加えられた耐腐食性が0.1%のルテニウムを含む特別な合金の開発につながった。ジェットエンジンのタービン含む用途で、一部の高度な高温単結晶超合金にも使われている。EPM-102（3%のルテニウム）、TMS-162（6%のルテニウム）、TMS-138およびTMS-174などいくつかのニッケルをベースにした超合金組成がある。後者2つは6%のレニウムを含む。万年筆のペン先（ニブ）には、しばしばルテニウムの合金が付けられている。1944年以降、万年筆 Parker 51 には"RU"ペン先（96.2%のルテニウムと3.8%のイリジウムがついた14Kの金のペン先）が取り付けられた。
ルテニウム 用途
ルテニウムは、地下および水中の構造物のカソード防食、および塩水からの塩素製造プロセスの電解槽に用いられる混合金属酸化物(MMO)アノードの構成要素である。一部のルテニウム錯体の蛍光は酸素により消えるため、酸素のオプトードセンサにおける使用が見いだされる。ルテニウムレッド[(NH3)5Ru-O-Ru(NH3)4-O-Ru(NH3)5]6+は、光学顕微鏡や電子顕微鏡のためにペクチンや核酸などのポリアニオン分子の染色に用いられる生物学的染色剤である。ルテニウムのベータ崩壊同位体106は眼腫瘍、主にぶどう膜の悪性黒色腫の放射線治療に用いられる。ルテニウム中心の錯体は抗がん特性の可能性に対して研究されている。白金の錯体と比較して、ルテニウムの錯体は加水分解に対してより大きな耐性と腫瘍に対するより選択的な作用を示す。
四酸化ルテニウムは、脂肪油または皮脂性の汚染物質についた脂肪と接触すると反応し褐色/黒色の二酸化ルテニウム顔料を生成することにより、見えない指紋を浮き出させる。
多くのルテニウム含有化合物は、有用な触媒特性を示す。触媒は反応媒体に溶解する均一触媒、およびそうではない不均一触媒に分けられる。
ルテニウム 用途
ルテニウムナノ粒子はハロイサイト内で形成できる。この豊富にある鉱物は自然に圧延ナノシート（ナノチューブ）の構造を持ち、その後の工業用触媒での使用に対してRuナノクラスター合成とその製造の両方を支持する。
三塩化ルテニウムを含む溶液は、オレフィンのメタセシス反応に対して非常に活性がある。このような触媒は例えばポリノルボルネンの製造に対して商業的に使用されている。はっきり定義されたルテニウムカルベンおよびアルキリデン錯体は、似た反応性を示し、工業プロセスに対する機構的な洞察を提供する。例えば、グラブス触媒は医薬品や先端材料の調合に用いられている。
RuCl3触媒による開環メタセシス重合反応によりポリノルボルネンが得られる
ルテニウム錯体は移動水素化（"borrowing hydrogen"反応とも呼ばれる）に対して活性の高い触媒である。このプロセスは、ケトン、アルデヒド、イミンのエナンチオ選択的水素化に使われる。この反応は野依良治により導入されたキラルなルテニウム錯体を用いる。例えば、 (シメン)Ru(S,S-TsDPEN)は、ベンジルの(R,R)-ヒドロベンゾインへの水素化を触媒する。この反応ではギ酸塩と水/アルコールがH2源になる。
[触媒RuCl(S,S-TsDPEN)(シメン)]による(R,R)-ヒドロベンゾイン合成（収率100%, ee >99%)
ルテニウム 用途
2001年のノーベル化学賞は、不斉水素化の分野への貢献で野依良治に贈られた。
2012年、有機ルテニウム触媒を研究する北野政明と共同研究者は、電子供与体および可逆水素貯蔵として安定したエレクトライドを用いるアンモニア合成を実証した。地方の農業で用いるための小規模で断続的なアンモニアの生産は、孤立した地方の施設で風力タービンにより生成される電力のシンクとして電気グリッド接続の実行可能な代替物であるかもしれない。
ルテニウムに促進されたコバルト触媒はフィッシャー・トロプシュ法で使われる。
いくつかのルテニウム錯体は可視スペクトル全体で光を吸収し、太陽エネルギー技術のために活発に研究されている。例えば、ルテニウムをベースとした化合物は有望な新しい低コストの太陽電池システムである色素増感太陽電池の光吸収に使われている。
多くのルテニウムベースの酸化物は、量子臨界点の挙動、エキゾチック超伝導（ルテニウム酸ストロンチウムで）、高温強磁性などとても異常な特性を示す。
ルテニウム 用途
比較的最近に、ルテニウムはマイクロエレクトロニクスの部品内の金属やケイ化物を有益に置き換えることができる材料として提案されている。四酸化ルテニウム(RuO4)は揮発性が高く、三酸化ルテニウム(RuO3)も同様である。ルテニウムを（例えば酸素プラズマで）揮発性酸化物に酸化することで、簡単にパターン化することができる。一般的な酸化ルテニウムの特性により、ルテニウムはマイクロエレクトロニクスの製造に必要な半導体プロセス技術と互換性のある金属となる。
マイクロエレクトロニクスの小型化を続けていくためには、寸法の変化に合わせて新たな材料が必要である。マイクロエレクトロニクスのルテニウム薄膜には主に3つの用途がある。1つ目は次世代の3次元DRAMにおいて五酸化タンタル(Ta2O5)やチタン酸バリウムストロンチウム((Ba, Sr)TiO3、BSTとしても知られる)の両側の電極としてルテニウム薄膜を用いることである。ルテニウム薄膜電極は別のRAMであるFRAMのチタン酸ジルコン酸鉛(Pb(ZrxTi1−x)O3、PZTとしても知られる)の上に堆積もできる。白金は実験室ではRAMの電極として使われているが、パターン化するのは難しい。ルテニウムは白金と化学的に似ており、RAMの機能を維持するが白金のパターニングとは異なり簡単である。2つ目はpドープMOSFETの金属ゲートとしてルテニウムの薄膜を使うことである。MOSFETのシリサイドゲートを金属ゲートに置き換える場合、金属の重要となる特性は仕事関数である。仕事関数は周囲の材料と一致する必要がある。p-MOSFETの場合、ルテニウムの仕事関数はHfO2, HfSiOx, HfNOx, HfSiNOxなどの周囲の材料と一致する最高の材料特性であり、所望の電気特性が達成される。ルテニウム膜の3つ目の大規模な用途は、銅デュアルダマシンプロセスにおけるTaNとCuの間の接着促進剤と電気めっきシード層の組み合わせである。窒化タンタルとは対照的に銅はルテニウム上に直接電気めっきできる。銅はTaNにあまり接着しないが、Ruにはよく接着する。TaNバリア層上にルテニウムの層を堆積させることにより、銅の接着性が改善され、銅シード層の堆積は不要になる。
他にも提案されている用途がある。1990年、IBMの科学者は、ルテニウム原子の薄層が隣り合う強磁性層間に他の非磁性スペーサー層元素よりも強い反平行結合を作り出すことを発見した。このようなルテニウム層はハードディスクドライブの最初の巨大磁気抵抗読み取り素子で使われていた。2001年、IBMは非公式には"pixie dust"と呼ばれ、現在のハードディスクドライブメディアのデータ密度を4倍にすることができるルテニウム元素の3原子層を発表した。
ルテニウム 自然ルテニウム
1973年に北海道の雨竜川で、ルテニウムを最も含む白金族元素の合金が発見され、命名規則から自然ルテニウム (Ruthenium) と登録された。初の元素鉱物の日本産新鉱物である。
流鉄流山線
流山線（ながれやません）は、千葉県松戸市の馬橋駅と同県流山市の流山駅を結ぶ、流鉄の鉄道路線である。駅ナンバリングに使用される路線記号はRN。
流鉄流山線 概要
6駅、5.7キロメートルを走る路線で、みりん産業で発展して現在は東京近郊のベッドタウンになっている千葉県流山市中心部とJR東日本常磐線（各駅停車）との乗換駅である馬橋駅を結んでいる。接続するJR常磐線の複々線区間とは対照的に2両編成の電車が走行する、首都圏郊外の単線鉄道である。沿線は1970年代頃までは雑木林や農地などが広がっていたが、その後は沿線の宅地化が進み、東京都区部への通勤の利用が増加した。
運行会社の流鉄株式会社は2008年8月1日を以て社名変更するまで「総武流山電鉄株式会社」であった。路線の正式名称も「総武流山線」であったが、駅での自動券売機・路線図の表記やアナウンスでは、もっぱら「流山線」を使用していた。社名変更にあわせて「流山線」が正式な路線名となったが、JR常磐線との乗換駅である馬橋駅の乗り場案内標識や車内掲示の路線図では従来より「流山線」となっていたため、変更する必要は生じなかった。
流鉄流山線 駅一覧
※幸谷駅接続または新松戸駅を発着地とする馬橋駅接続の連絡運輸の設定はない。
流鉄流山線 運賃
大人旅客運賃（小児半額・10円未満切り上げ）。2024年4月1日改定（単位：円）。定期運賃は1か月の金額を記載。交通系ICカード（Suica・PASMO等）は使用できない。目的地までの切符を購入する必要がある。
※4 kmを超え5 kmまでの運賃（200円区間）は設定のみで適用区間は実際には存在しない。
慢性的な赤字解消のため、2024年4月1日に運賃改定が実施された。消費増税分を除くと、値上げは1989年10月以来、34年半ぶり。
流鉄流山線 運行形態
全列車が2両編成、ワンマン運転の普通列車（各駅に停車）で区間運転はなく、馬橋駅 - 流山駅間の全線を行き来する。列車交換は交換設備がある途中の小金城趾駅で行う。全線所要時間12分。昼間は20分間隔、朝と夕方は15分間隔、土休日の夜間は15 - 20分間隔で運行されている。
1990年11月18日から2009年6月20日までの18年7か月間、ダイヤ改正が行われなかった。この間、接続するJR東日本を始め、日本の多くの事業者が完全週休二日制の普及に伴い土曜日を休日ダイヤで運転するようになったが、本路線では土曜日も平日ダイヤでの運転を行っていた。
2009年6月21日のダイヤ改正で、昼間時間帯のワンマン運転開始と終日にわたる運転間隔の均等化を実施した。その7か月後の2010年1月23日には、始発列車の繰り上げ（流山駅発4時55分）と最終列車の繰り下げ（馬橋駅発翌0時17分）、夜間帯の増発と終日ワンマン運転の実施とともに、土曜日を休日ダイヤに変更するダイヤ改正を実施した。
2023年7月1日にダイヤ改正が行われた。早朝、夜間帯の本数削減、JR線との接続改善、日中の運転間隔均等化を行った。
流鉄流山線 利用状況
流山線沿線は、1993年度をピークに収益・乗車数とも減少傾向が続いている。日本の他の公共交通機関の例に漏れず少子高齢化（通勤・通学者の減少）の影響もあるが、2000年以降の流山市の人口急増を鑑みると、後述の他の交通機関に乗客が奪われている影響も大きい。
1973年の国鉄（後のJR）武蔵野線開業を皮切りに、1986年の新京成電鉄バス路線「幸田線」の開業（後に松戸新京成バスに移管）、2005年の首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス (TX) の開業など競合交通機関の登場が相次ぎ、ただでさえ限られた規模の沿線地域から旅客を奪われる状況となっている。輸送人員はピークだった1993年の約611万人から、TX開業翌年の2006年には約349万人、さらに新型コロナウイルス感染症の影響を受けた2020年には約225万人に減った。
特にTX開業による打撃は大きく、2005年度の年間乗車人員が前年度2004年度に比べて約16%も減少、特に流山駅では1日の利用客が50%近く減少した。流山駅はTXの流山セントラルパーク駅と約1.3km、鰭ヶ崎駅に至ってはJR・TXの南流山駅と約0.9kmしか離れておらず、相当数の沿線在住者が東京都区部へ乗り換えの必要がないTXに流出したと見られる。
流鉄流山線 利用状況
このため流鉄では、2005年度末から2両編成の車両をワンマン対応に改造するなどの工事を行い、ワンマン運転化を進めた。ただし、ワンマン化には経費が約1,500万円かかるといい、中期的な合理化であるとしている。2006年5月17日から比較的乗客の少ない昼間に限り一部列車でワンマン習熟訓練を実施し、2009年6月21日のダイヤ改正より昼間時の列車をワンマン化、2010年1月23日にはワンマン運転完全実施となった。
この他、千葉県柏市に流鉄の不動産を売却して鉄道事業の損失を補うなどの対策を採っている。一方、流山市としては地域おこしと合わせた活性化策を実施している。駅や車庫、指定した列車内などで撮影できるコスプレイベント、「流鉄ビア列車」運行など観光鉄道的な取り組みを行いつつ、流山駅隣に交流スペースを設けて、流山市に流入する子育て世帯の利用増を図っている。2021年12月には、車両不具合に伴い苦肉の策として赤色と黄色の車両を連結して混色編成で運行したところ、ケチャップと薄焼き卵を連想させ「オムライスみたい」と逆に話題になり、この色の組み合わせを「オムライス電車」と名付けて記念グッズ販売、オムライスのイラストを描いたヘッドマーク設置、沿線でオムライスを提供する飲食店の募集を展開するなど、逆境を利用した増収策にも取り組んでいる。なお「オムライス電車」の運行は2023年8月に終了している。
流鉄流山線 利用状況
流山線の輸送実績を下表に記す。表中、輸送人員の単位は万人。輸送人員は年度での値。表中、最高値を赤色で、最高値を記録した年度以降の最低値を青色で、最高値を記録した年度以前の最低値を緑色で表記している。
国土交通省鉄道局監修『鉄道統計年報』より抜粋。
流山線の営業成績を下表に記す。表中、収入の単位は千円。数値は年度での値。表中、最高値を赤色で、最高値を記録した年度以降の最低値を青色で、最高値を記録した年度以前の最低値を緑色で表記している。
国土交通省鉄道局監修『鉄道統計年報』より抜粋。
最混雑区間は小金城趾駅→幸谷駅
流鉄流山線 歴史
1896年（明治29年）12月25日、日本鉄道土浦線（後の常磐線）田端駅 - 土浦駅間が開通し、松戸駅が新設された（「日本鉄道開業の歴史」参照）。それに伴い、流山町の人々も松戸駅まで約2時間徒歩で向かい、鉄道を利用した。当時は江戸川などを経由する和船や蒸気船による旅客運送がまだ現役だったが、東京の両国まで数時間かかり、また、1 - 2時間の遅延が頻発した。それに比べて鉄道は40 - 50分で済み、時間も正確であった。1898年（明治31年）には馬橋駅が開業し、流山から徒歩1時間半で鉄道を利用できるようになる。その後、1911年（明治44年）になると北小金駅が開業し、流山から鉄道駅まで徒歩1時間になり、流山の人々の喜びは一入であった。このような交通事情の変化のもと「流山町にも鉄道を」という気運が湧き上がってきた。
鉄道敷設免許申請
1912年（大正元年）、秋元平八ら31名（その後、8名増える）の商工人が発起人となり、鉄道建設の行動を起こし、流山の人々の多くが賛成した。そして、同年9月17日に鉄道敷設免許申請を提出し、1913年（大正2年）7月1日付で認可された。1912年（大正元年）の申請時の資本金は5万5千円であったが、行政側からの命令により資本金を7万円に増資して免許を取得する。
流山軽便鉄道株式会社設立
流鉄流山線 歴史
1913年（大正2年）11月7日、流山軽便鉄道株式会社設立。同日、流山町で会社の創立総会を開催し、都築六郎が初代社長に就き、同年11月20日に東京地方裁判所において会社登記を行う。会社の本社は、当初は東京市神田連雀町18番地にあり、鉄道建設申請の受付窓口は東京府庁にあった（本社は1967年（昭和42年）5月、流山に移転した）。

資本金は7万円で、株主数は116人であった。会社創立時の役員は以下のとおり。
このような経営陣で会社を運営し、鉄道用地の買収を開始する。
株による資金調達の状況は、流山駅前にある商店店主の話によると以下のようなものであった。
「このあたりの商店もみんなで株を買ったものです」（商店店主）
本鉄道は役員・社員に地元住民が多く、流山町長が取締役に就任していたことなどから、町民のための鉄道ということで「町民鉄道」と呼ばれていた。この時の出資者が一株株主に至るまで流山居住の人々であったことから「町民鉄道」の名称が当鉄道の代名詞のように使われるようになったが、利益の見込めない地方鉄道に他地域の人々が出資することは稀であるため、祭りの寄付金のような一種の地域分担金として流山の住民が所得に応じて株を購入し、出資に応じたのである。
用地買収と建設費
流鉄流山線 歴史
1914年（大正3年）の前半までに鉄道用地買収は完了した。買収した総面積は4丁4反2畝11歩（約43,871m2）、買収費用は11,880円38銭6厘（11,800.386円）、建設費は80,274円92銭（80,274.92円）であった。

同年3月には工事認可が出て、会社は工事を開始する。鰭ヶ崎付近を除くとほとんどが平地なので工事は順調に進んだが、馬橋駅構内の工事の進捗に遅延が生じ、会社は何度も工事竣工延期願を担当の役所に提出している。
軽便鉄道（軌間762mm）開業
1916年（大正5年）2月に工事が完了し、3月13日には営業開始準備が完了。会社は政府の許可を得た翌日の3月14日に営業を開始する。開業時の乗車賃の記録は残っていないが、地元の古老の記憶によると、流山駅 - 馬橋駅間（5.7キロメートル）は12銭（0.12円）であったという。当時は上野駅 - 馬橋駅間（21.3キロメートル）が18銭（0.18円）、上野駅 - 北小金駅間（24.2キロメートル）が21銭（0.21円）であった。

鉄道業務に関わる人員の構成は、書記2名、主任技術者1名、駅長1名、助役1名、車掌2名（うち1名は助役を兼任）、駅員2名、機関庫主任1名、機関士1名、機関助手1名、給炭・給水職員1名、清掃職員2名、保線職員4名である。