툴륨은 란타넘족 원소 중에서 지구에서 가장 적게 존재하지만 금보다는 100배 많다. 주요 용도는 고체 레이저 소스이다. 안과에서 절제술을 한다면 대부분 툴륨레이저이다.

고출력 중적외선을 방출하는 툴륨레이저는 물에 잘 흡수되는 특성이 있어서 눈에도 안전하다. 주로 낮은 깊이의 작은 면적의 조직을 제거하는 수술이나 시술에 사용한다. 그리고 질량이 169보다 큰 인공 방사성 동위원소는 베타 붕괴를 하며 X선에 해당하는 감마선을 방출해 휴대용 X선 장치인 방사선량 측정기에 사용한다.

방사선을 받고 가열되면 형광 빛을 방출하기 때문에 그 형광의 양을 측정하면 방사선 양을 알 수 있다. 순수한 툴륨을 처음 얻어낸 것은 미국의 제임스(Charles James)인데, 그는 이를 위해 툴륨이 든 광석을 브로민과 반응시켜 재결정화하는 작업을 1만 5,000번이나 반복했다.

☞LIDAR

라이다는 레이저를 쏘고 반사되어 돌아오는 시간을 통해 반사체의 위치 좌표를 측정하는 레이더 시스템이다. 툴륨을 사용한 라이다 시스템은 자율주행 자동차, 로봇 등에 쓰이지만 툴륨이 워낙에 희귀한 만큼 가격이 비싸 대체재를 모색하고 있다.

1879년 스웨덴 화학자 클레베(Per Teodor Cleve)가 어븀 산화물인 어비아에서 툴륨 산화물 상태로 발견했다. 이 새로운 원소의 이름은 유럽의 고문서나 지도에 등장하는 툴레(Thule)에서 따왔다. 고대에 북쪽에 있다고 믿었던 신비의 섬을 지칭하는 말이다. 지금에 와서는 아예 스칸디나비아의 옛 이름으로 쓰이기도 한다. 툴레를 찾아 나선 모험가들이 대개 스칸디나비아에 도착했기 때문이다.