みていくと、ビスマスはギリギリのところに存在する、あるいはとても奇異な元素であることがわかります。「本当にビスマスは無害なの?」という気がしますね。その本当の答えは「Yes」ではないのです。周期表でビスマスより右のものはみな、安定同位体を持たない元素です。そのため、このギリギリの位置に存在するビスマスは最後の安定元素とも呼ばれています。ビスマスもまた、安定同位体を持ってはいないのです。(つまり最後の安定元素は鉛ということになります)ただし、さきほどの答えは「No」でもありません。ビスマスは安定同位体を持たないけれど、半減期がとても長いのです。この具体的な数値は2003年に解明され、1.9×1019年であることがわかりました。安定同位体と半減期の話をします。きらら舎の以下の説明は小学生でもわかるように咀嚼しているため、厳密にいえばちょっと言葉がたりないよ!などのご指摘もあるかと思いますが、何も知らない人が数分でなんとなくわかる程度を目指しています。その前に同位体の説明が必要でしょうか。同位体って何?すべての物質の最小構成単位は原子です。原子は、原子核とその周りを回るマイナスの電気をおびた電子で構成され、原子核はプラスの電気をおびた陽子と電気を帯びていない中性子で構成されています。(原子の構造は図で書いてみるとわかりやすいかもしれません)電子についてはカフェで蛍光について説明する時にも登場します。今回は、電子は重さが陽子や中性子の1000分の1しかないので、ちょっと避けておきます。原子の性質は、陽子の数で決まります。この陽子の数が原子番号です。重さでは陽子と中性子はほぼ等しいのですが数は必ずしも同じではありません。陽子の数は同じなので性質は同じ。中性子の数が異なるので、質量が違う、そんなものを同位体というのです。水素で考えてみましょう。陽子が1つの水素の質量数は1です。中性子が1つ多くある重水素は質量数2となります。これが水素の同位体です。安定同位体って何?最近、放射性物質のことがマスコミで多く取り上げられるようになり、合わせて放射性同位体という言葉も聞く機会があるかと思います。126になると、安定になる性質がある事が知られています。)に変わりやすい(崩壊)性質をもっています。β線などの放射線を出す能力を放射能とよび、全体の半分が変わるのに要する時間を半減期と呼びます。放射能をもち、不安定なものが放射性同位体と呼ばれています。これに対して、安定同位体は、崩壊を起こさず、存在量がほとんど変わりません。放射能もないので安全というわけです。ビスマスもまた、安定同位体を持たない元素です。半減期(前述の放射能崩壊を起こして質量が最初の半分になるまでの時間)がとてつもなく長く、約19京年。宇宙が誕生して100~200億年と言われていることと比較すると、納得できるかと思います。ビスマスの名前Bismuthという名前はドイツで生まれました。ドイツ語でビスマスは「Wismut」。これは「weisse(白い)masse(塊)」はからついたと言われています。Wismutがラテン語訳でBisemutum。英名のBismuthとなり、元素記号もBiとなりました。宮沢賢治の「永訣の朝」という詩にも登場します。わたしは最初にこの詩に出会った時、まだ蒼鉛なる鉱物を知りませんでしたので、青味がかった光をはらんだ、しかしどんよりと重たい曇天・・・というイメージでした。その後、蒼鉛(ビスマス)は赤みがかった鉛色と知り、「蒼鉛いろのくらい雲」は、その前に登場している「うすあかくいっさう陰惨いんさんな雲」と同じ色合いなんだと気づきました。和名をつけた人は「赤みをおびた鉛色」に「蒼」の字を用いたのだろうと疑問がわいてきました。egumo)ほんたうにけふおまへはわかれてしまふあああのとざされた病室のくらいびゃうぶやかやのなかにやさしくあをじろく燃えてゐるわたくしのけなげないもうとよこの雪はどこをえらばうにもあんまりどこもまっしろなのだあんなおそろしいみだれたそらからこのうつくしい雪がきたのだ(うまれでくるたてこんどはこたにわりやのごとばかりでくるしまなあよにうまれてくる)おまへがたべるこのふたわんのゆきにわたくしはいまこころからいのるどうかこれが天上のアイスクリームになっておまへとみんなとに聖い資糧をもたらすやうにわたくしのすべてのさいはひをかけてねがふ賢治は鉱物には詳しかったはずなので、蒼鉛は、その鉱物が持つ色を正しくイメージして用いたのでしょう。すれば「蒼鉛いろの暗い雲」はその前の「うすあかくいっさう陰惨な雲」と同じ(言い換え)と推測されます。詩の内容から考えても「青みを帯びた鉛色」より「赤みを帯びた鉛色」のほうが禍々しさが伝わってきます。それでいて、顔色が蒼ざめるという時に使う「蒼」を含む蒼鉛は絶妙な採用だといえるでしょう。ところで、ドイツ人が白といったビスマスをなぜ和名で青?と長い間不思議に思っていました。今回、面白いことがわかりました。「蒼」という文字の意味をよく調べてみたのです。したら白髪頭の意味もあるらしい。昔、ビスマスは「若い銀」と考えられていたことがあります。ビスマスが発見された下には銀の鉱脈があることが多かったからのようで、ビスマスを掘りだすと、「まだ埋めとけ!」と言ったとか言わないとか。ビスマスは「銀の鉱脈の」「帽子」であり「傘」であり「屋根」であったわけです。これと白髪頭・・・・・こじつけるには無理があるかな。天然のビスマス金や銀などは元素鉱物として天然でみつかっていますが、チタン、コバルト、マンガンなどは実際には鉱物としてみつかってはいません。ビスマスも天然ではあまり産出されておらず、ミネラルショーなどでも時々しか出会うことはありません。出会った場合は「自然蒼鉛」というラベルがついていることが多いと思います。これはビスマスの化合物鉱物と区別するためで、ビスマスを含む鉱物は、硫黄と化合した鉱物が輝蒼鉛鉱(輝ビスマス鉱)(Bi2S3)、酸化ビスマス、蒼鉛土(ビスマイト)(Bi2O3)などがあります。薬としてのビスマスビスマスは整腸剤として使われています。Bismolというブランドの胃薬ではその有効成分の57%がビスマスです。有名な薬で、日本で言えば正露丸のようなものらしいです。最近ではビスマスがピロリ菌に効くこともわかってきました。日本でもビスマスは医薬品(整腸剤)の原料として、日本薬局方(※2)に収載されています。意見を聴いて厚生労働大臣が定め公示する、医薬品の規格基準書。医薬品各条からなり、収載医薬品については日本国内で繁用されている医薬品が中心となっています。天井に取り付けられているスプリンクラー。火事になった時に水が勢いよく噴射される、あれです。°Cなので、火災による熱で溶けて栓がはずれるという単純明快なしくみです。鉛フリーのはんだ融点が低いので、鉛フリーはんだに添加されたり、ウッド合金のような低融点合金に使われています。熱電効果(2種類の導体または半導体の両端を接合して閉回路をつくり,両接合点を異なる温度に保つと熱起電力を生じて回路に電流が流れる現象。T.J.ゼーベックにより発見されたのでゼーベック効果ともいう)が大きいので、テルルとの合金は熱電変換素子として実用化されています。そのほかの用途いろいろ比重が高く(重い)、融点が低い(融けやすい)ので鉛の代替として、散弾や釣り用の錘、鉛・カドミウムの代替として黄銅への添加剤、ガラスの材料などとして用いられています。人工ビスマスは未来の建造物のようでもありますが、あの特徴的な形(ラーメンどんぶりに描かれているみたいな模様)は骸晶というものです。ワニ水晶などと同じです。ワニ水晶は水晶の成分となるケイ素と酸素が濃い熱水の中で育ったため、結晶の稜の部分により多くの成分が供給され、そこだけ成長が早く大きく、あの独特な形となりました。ビスマスの場合は急速に結晶が成長するため、三方晶系の稜(辺)の部分だけが早く成長し、面の部分の成長が追い付かず、その結果、あの形となりました。天然で産出されるビスマスは「赤みをおびた鉛色」をしています。人工結晶はとても美しい虹色です。これは酸化膜による光の干渉です。結晶ができて、不要になった液状のビスマスを流し出すと、結晶は空気に触れます。触れた面が酸化するわけです。ビスマスやシャボン玉の表面に見られる虹色は、薄膜干渉と呼ばれるものです。薄膜干渉とは?薄い膜なのでまず、光は透します。膜の表面でも反射されている光があります。膜の底で反射される光もあります。​空気中を通ってきた光は薄膜の表面で、まずはね返される光があります。屈折率が低い空気から屈折率の高い薄膜に突入した光は位相がπずれます。これは光が波と考えた場合に山が谷になるというイメージです。薄膜の下面で反射する光もあります。これらが互いに干渉し、つまり打ち消したり増幅したりするのが薄膜干渉です。いろいろな色に見えるのは膜の厚みが均一ではないためです。すべての波長が同量散乱すればつまりは「光の色」ですが、波長によって、つまり分光されて散乱されるため虹色に見えます。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。tishonator.com。